阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者肺功能与夜间低氧血症的关系
中华结核和呼吸感染 1998年第8期第21卷 论 著
作者：王镇山 康健 于润江
单位：110001 中国医科大学呼吸疾病研究所(王镇山现于大连医科大学附属二院呼吸内科)
关键词： 睡眠呼吸暂停综合征；呼吸功能试验
【摘要】 目的 探讨睡眠呼吸暂停综合征(SAS)患者体位及肥胖因素引起的肺功能改变与夜间低氧血症的关系。方法 选择确诊为SAS患者34例，分别于坐位和仰卧位检查肺功能和血气分析，整夜多导睡眠仪监测。肺功能、血气指标和理想体重%(IBW%)分别与呼吸暂停指数(AI)、＜90%T(SaO2低于90%时间占总睡眠时间百分比)进行相关分析。结果 患者由坐位改为仰卧位，PaO2、肺活量(VC%)、补呼气量(ERV)、功能残气量(FRC%)、残气容积(RV%)、肺总量(TLC%)均出现有统计学意义的降低。AI与仰卧位VC%、TLC%呈正相关。＜90%T与坐位PaO2、ERV呈负相关。IBW%与坐、仰卧位VC%和ERV呈负相关，与坐位FRC呈负相关。IBW%与＜90%T呈正相关。结论 伴有肥胖的OSAS患者，体位改变及肥胖因素影响患者肺功能，加重呼吸暂停时的低氧血症。
Relationship between lung function and nocturnal hypoxemia in patients with obstructive sleep apnea syndrome
Wang Zhenshan, Kang Jian, Yu Runjiang. Respiratory Disease Research Institute, China Medical University, Shenyang 110001
【Abstract】 Objective To explore the relationship between the changes of lung function resulted from position changes and obesity, and nocturnal hypoxemia in patients with obstructive sleep apnea syndrome.Method 34 patients with obstructive sleep apnea syndrome were detected by polysomnography with lung function and blood gas analysis in sitting and supine positions during wake, and the relationship between results of lung function and blood gas analysis, IBW% to the AI, and ＜90%T (percentage of the duration of SaO2 below 90% to total sleep time) was analyzed.Result The mean age of the patients was 44±13 years. The AI was 36±22 time.hour-1. On changing from sitting to supine position, PaO2、VC%、ERV、FRC、FRC%、RV%、TLC% decreased significantly, especially ERV and fRC%, which decreased 47% and 29% respectively. AI had positive correlation with VC% (r=0.477, P＜0.01) and TLC%(r=0.443, P＜0.01) in supine position, ＜90% T had negative correlation with PaO2(r=-0.479,P＜0.01) and ERV (r=-0.416, P＜0.05) in sitting position. The IBW% had negative correlation with VC% in sitting (r=-0.547, P＜0.01) and supine position (r=-0.491, P＜0.01). IBW% also had negativie correlation with ERV in sitting (r=-0.523， P＜0.01) and supine (r=-0.413, P＜0.01) position and FRC (r=-0.402, P＜0.05) in sitting position. The IBW% had positive correlation with the ＜90%T(r=0.514, P＜0.01).Conclusion These results suggest that positional changes and obesity have effects on lung function in patients with OSAS, and lead to the deterioration of hypoxemia during apnea.
【Key words】 Sleep apnea syndromes Respiratory function tests
近年来，睡眠呼吸暂停综合征(SAS)日益受到重视，其中大部分患者为阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)，作为睡眠呼吸生理变化，除睡眠因素外，体位改变引起的肺功能变化与夜间低氧血症的关系尚待明确。我们对34例OSAS患者于坐位和仰卧位分别进行肺功能检查，探讨体位及肥胖因素引起的肺功能改变与夜间低氧血症的关系。
对象与方法
1.研究对象：选择确诊为SAS、拟行多导睡眠图(PSG)检查者34例，男32例，女2例，平均年龄44.3±13.8岁。
2.研究方法：所有受检查者日间行常规心电图、分别于坐位和仰卧位检查肺功能(日本，AS-600)和血气分析(丹麦，ABL-3)，功能残气量(FRC)用氦稀释法。被检查者至少进行1次整夜多导睡眠仪(日本光电)监测，包括脑电图(C3-A2/C4-A1，EEG)、眼电图(EOG)、颏舌肌肌电图(EMG)、口鼻气流、胸腹运动、心电图(ECG)、指端动脉血氧饱和度(SaO2)，根据国际标准进行睡眠分期，呼吸暂停指睡眠时口鼻气流停止至少10秒钟以上，呼吸暂停指数(AI)指每小时睡眠时间呼吸暂停次数。
表1 34例OSAS患者坐位与仰卧位血气分析及肺功能检查结果比较(
±s)
| 组别 |
pH |
PaO2(kPa) |
PaCO2(kPa) |
VC(%) |
ERV(L) |
FRC(L) |
FRC(%) |
RV(%) |
TLC(%) |
| 坐位 |
7.38±0.02 |
11.3±1.5 |
5.8±0.6 |
100±14 |
1.1±0.5 |
2.9±0.9 |
94±29 |
109±50 |
99±19 |
| 仰卧位 |
7.38±0.03 |
10.2±1.3 |
5.9±0.6 |
93±15 |
0.6±0.4 |
1.9±0.8 |
64±25 |
90±46 |
86±21 |
| t值 |
1.559 |
5.321 |
1.181 |
3.301 |
6.782 |
7.997 |
7.428 |
2.37 |
3.86 |
| P值 |
0.130 |
＜0.01 |
0.247 |
＜0.01 |
＜0.01 |
＜0.01 |
＜0.01 |
0.024 |
＜0.01 |
表2 34例OSAS患者坐位、仰卧位肺功能与AI、＜90%T的相关分析(r值)
| 项目 |
PaO2 |
ERV |
FRC% |
VC% |
TLC% |
| 坐 |
仰 |
ΔPaO2 |
坐 |
仰 |
ΔERV |
坐 |
仰 |
ΔFRC% |
坐 |
仰 |
坐 |
仰 |
| AI |
-0.212 |
0.03 |
-0.365△ |
0.034 |
0.206 |
-0.135 |
0.146 |
0.246 |
-0.091 |
0.127 |
0.477△ |
0.233 |
0.443* |
| ＜90%T |
-0.479△ |
-0.324 |
-0.268 |
-0.416* |
-0.104 |
-0.297 |
-0.022 |
0.185 |
-0.232 |
0.246 |
0.035 |
-0.149 |
0.121 |
注：△P＜0.01，*P＜0.05，ΔPaO2=坐位PaO2-仰卧位PaO2，ΔERV=坐位ERV-仰卧位ERV，ΔFRC%=坐位FRC%-仰卧位FRC%
表3 IBW%与坐位、仰卧位肺功能检查结果及AI、＜90%T相关分析(r值)
| 项目 |
PaO2 |
VC% |
ERV |
FRC |
TLC |
AI |
＜90%T |
| 坐 |
仰 |
坐 |
仰 |
坐 |
仰 |
坐 |
仰 |
坐 |
仰 |
| IBW% |
-0.039 |
-0.299 |
-0.547△ |
-0.491△ |
-0.523△ |
-0.413△ |
-0.402* |
-0.279 |
-0.279 |
-0.3152 |
-0.110 |
0.514△ |
注：△P＜0.01，*P＜0.05 3.统计学处理：计量资料以均数±标准差(±s)表示，体位变化引起的肺功能改变采用配对t检验，肺功能、血气指标和理想体重(IBW%)分别与AI、SaO2低于90%时间占总睡眠时间百分比(＜90%T)进行直线相关分析。
结果
34例确诊为OSAS，呼吸暂停指数(AI)35.6±21.7次/小时。患者坐位与仰卧位的血气分析和肺功能检查结果比较见表1。
由坐位改为仰卧位，PaO2、肺活量(VC)%、补呼气量(ERV)、FRC%、残气容积(RV)%、肺总量(TLC)%均有统计学意义的降低，其中ERV、FRC%降低尤为显著，分别降低47%和29%。
坐位和仰卧位肺功能检查结果与AI、＜90%T相关分析见表2。
AI与仰卧位VC%、TLC%呈正相关，＜90%T与坐位的PaO2、ERV呈负相关。
34例患者中，IBW%＞120%为28例，占82%。IBW%与坐位、仰卧位肺功能检查结果的相关分析见表3。
IBW%与坐位、仰卧位VC%呈负相关，与坐、卧位ERV呈负相关，与坐位FRC呈负相关。IBW%与＜90%T呈正相关，与AI、TLC%无相关关系。
讨论
肺容量随体位改变而变化，由坐位改为仰卧位，由于膈肌向头侧移位，FRC和ERV降低，OSAS患者伴有肥胖，因而腹内压增加，使上述变化更为明显，而且伴有肥胖的SAS患者，膈肌代偿功能降低［1］，仰卧位时闭合容量(CC)/FRC增加，周围气道闭合，通气/血流比例失衡加重，导致低氧血症［2］。本组34例患者中，IBW%＞120%占82%，由坐位改为仰卧位时PaO2、ERV、FRC明显降低，ERV和FRC%分别降低47%和29%，IBW%与坐位、仰卧位ERV、FRC显负相关，提示体位和肥胖因素对OSAS患者的肺功能有明显影响。
国外学者研究了肺容量与睡眠呼吸障碍的关系，睡眠呼吸暂停时低氧血症的程度与呼吸暂停时间、暂停前SaO2以及坐位ERV有关［3］，有学者研究表明，FRC、TLC与呼吸暂停低通气指数(AHI)均显负相关，FRC与最低SaO2、SaO2平均值相关［4］。卧位ERV、卧位ERV与闭合容积(CV)的差值是睡眠呼吸暂停时低氧血症的预计指标［5］。有研究表明，AI、4%DS(睡眠时血氧饱和度低于基础值4%以上时间占睡眠时间百分比)与坐位、仰卧位的TLC%、VC%有相关关系，最低SaO2与TLC%、VC%相关，AI、4%DS与CC/FRC相关［6］。本组结果也发现AI与仰卧位VC%、TLC%呈正相关，＜90%T与坐位PaO2、ERV呈负相关。上述研究表明，OSAS患者仰卧位时肺容量降低与周围气道闭合对OSAS的低氧血症有一定影响。FRC降低增加膈肌长度，因而产生较大吸气负压，对睡眠时上呼吸道闭合有一定作用，另外FRC降低，使体内氧储存量减少，影响肺和胸壁机械感受器的传入，仰卧位时低氧血症本身也使呼吸调节中枢不稳定性增大，成为呼吸暂停的诱因。
肥胖者易发生阻塞性睡眠呼吸暂停，其原因考虑为上呼吸道周围软组织脂肪沉积，易产生气流阻塞，有报告OSAS患者随体重减轻，阻塞性呼吸暂停得到改善，上呼吸道的开放性也得到改善［7］。伴有肥胖的SAS患者，由FRC降到RV时咽部横断面积缩小。有文献报道，肥胖程度与AI无相关性，但与睡眠时低氧血症的程度呈正相关［8］。肥胖程度与AI、4%DS、最低SaO2无相关关系［4］。本组病例也发现IBW%与AI无相关性，但与＜90%T呈正相关。提示肥胖是OSAS的危险因子之一，在OSAS治疗上，控制体重是重要的治疗措施之一。
参考文献
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(收稿：1998-04-23 修回：1998-05-14)
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