老年慢性阻塞性肺疾病患者夜間中樞驅動及呼吸力學的變化

韓繼紅 李 靜 趙 婷

(新疆醫科大學第六附屬醫院呼吸內科，新疆 烏魯木齊 830002)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種常見病和多發病，常伴有呼吸肌和上氣道的功能下降〔1，2〕，也常常合并阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)〔3〕。睡眠通過影響中樞呼吸驅動、上氣道阻力、呼吸肌張力等來影響呼吸，可能導致COPD患者夜間病情進一步加重，而老年患者因體質較弱，更應該注重夜間呼吸情況。本研究通過比較老年COPD患者清醒和睡眠時中樞驅動和呼吸力學變化，探討夜間老年COPD患者的呼吸生理變化，通過分析兩者關系，為改善老年COPD患者夜間低通氣、低氧血癥和睡眠紊亂提供防治依據。

1 資料和方法

1.1對象 COPD組：選擇門診和住院部45例中、重度緩解期的COPD患者，其中男30例，女15例；年齡66～85〔平均(77.61±8.52)〕歲；納入標準：①通過病史、體檢、X線檢查、肺功能檢查診斷，均符合2005年“COPD全球倡議”〔4〕和2002年中華醫學會呼吸病學分會制定的“COPD診治指南”〔5〕中有關診斷標準；②不可逆的氣道氣流阻塞：第1秒用力呼氣量(FEVL) 占預計值的百分比(FEV1%)為(46.25±11.61)%，FEV1與用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)(43.80±9.62)%；支氣管擴張劑后FEV1的改變<15%，絕對值改變<200 ml；③患者常接受常規治療，檢查前3 w處于穩定狀態，無呼吸道疾病加重惡化情況。④患者使用的呼吸系統藥物無改變，均簽署知情同意書。排出標準：合并阻塞性睡眠呼吸暫停和其他呼吸系統疾病、嚴重心血管疾病、心理或系統性疾病〔7〕。

對照組：無心、肺及其他疾病史，肺通氣功能正常的健康者30例，其中男20例，女10例，平均年齡(45.12±7.18)歲,均簽署知情同意書。

1.2常規肺通氣功能及氣道阻力測定 德國CUSTO肺功能儀檢測FVC：以爆發力、快速、用力、深長呼氣時所測得的肺活量， 可得到FEV1、FEV1/FVC。它是診斷阻塞性通氣功能障礙最常用的指標〔7〕。使用強迫振蕩技術(FOT)檢測氣道呼吸阻力。

1.3膈肌肌電與呼吸力學的測定 用2%鹽酸利多卡因表面麻醉鼻腔、咽喉部黏膜后，經鼻腔置入已用潤滑膏潤滑的胃、食道囊管、多導食道電極導管，并將其組成的5對記錄導聯連接到PCLAB生物信號放大器(RA-8，英輝醫療器械科技有限公司，中國廣州)和Powerlab16 通導生理信號記錄儀(ML796，AD Instruments公司，澳大利亞)。根據實時肌電圖進行調整、移動及定位，當確定5個導聯均可記錄到膈肌肌電，將導管固定在鼻尖上。5個膈肌肌電導聯信號通過信號放大器放大1 000倍，同時加設20～1 000 Hz的帶通濾波和50 Hz的陷波濾波。

肌電的采樣頻率為1 000 Hz，以均方根(RMS)，由計算機以時間常數為100 ms，動態換算，作為膈肌電活動強度；流量和壓力的采集頻率為200 Hz。所有信號放大后經Powerlab 16導生理記錄儀通過Chart5.2.1 軟件記錄和數據分析。

測試者取坐位、平臥位進行最大努力吸鼻(Sniff)，等肺容量最大吸氣(MIP) 及最大吸氣到總肺容量(TLC)，至少重復3次，持續5 s，三種動作均記錄最大膈肌肌電(EMGdi-max)。EMGdi 濾除 20 Hz 以下的因食道蠕動等因素造成的基線擺動干擾波，帶通為20～1 000 Hz。

采用呼吸驅動儀(Master Screen Body,JAEGER,德國)測定測試者清醒和睡眠狀態下吸氣相第0.1秒口腔阻斷壓(P0.1)。P0.1是反映呼吸中樞吸氣驅動的重要指標，測定方法簡單而無創，適用于危重患者〔8〕。

1.4呼吸流量的測定 以口鼻面罩記錄氣流，采用層流型流量計(MLT1000L，ADInstruments公司，澳大利亞)和差分壓力傳感器(ML141，ADInstruments公司，澳大利亞)檢測呼吸流量(flow)。通過 flow對時間的積分求得潮氣量(VT)，計算分鐘通氣量(VE)、呼吸頻率(RR)、平均吸氣流量(VT/Ti)、吸氣時間占呼吸周期比值(Ti/TTOT)。

1.5多導睡眠圖(PSG)監測 睡眠狀態時同步監測PSG和呼吸動力學參數。記錄包括腦電圖、眼電圖、心電圖、下頜肌電、脈搏血氧飽和度(SpO2)、鼾聲、體位、氣流及呼氣末CO2(NICO- 2，美國飛利浦偉康公司)。氣流通過面罩連接流量頭檢測，呼氣末CO2通過呼出端連接CO2傳感器記錄氣流信號和呼氣末CO2濃度檢測，脈搏SpO2和呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)采用NICO2無創心肺功能監測儀(7600，Respironics 公司，美國)測定。

2 結 果

2.1基本情況與肺通氣功能比較 COPD組與正常組、對照組比較，年齡、體重、體重指數(BMI)均無統計學差異(P>0.05)；對照組每位受試者的各項監測指標均在正常范圍，而 COPD 患者肺通氣功能有所下降，存在明顯呼氣氣流受限，與對照組間存在統計學差異(P<0.01)。見表1。

表1 基本情況和肺通氣功能的比較

2.2COPD組睡眠狀態下呼吸力學和中樞驅動的變化 COPD患者睡眠狀態下P0.1、MGdi%max、VT、VE、VT/Ti、RMS和SpO2比清醒狀態有顯著性降低(P<0.05或P<0.01)；PETCO2睡眠狀態有顯著性的升高(P<0.05)。RR和Ti/TTOT的差異無統計學意義(P>0.05)。對照組睡眠與清醒狀態比較，P0.1、MGdi%max、VT、VE、VT/Ti、Ti/TTOT、RMS、SpO2、PETCO2均無顯著性差異(P>0.05)。見表2。

表2 COPD組睡眠狀態下呼吸力學和中樞驅動的變化

3 討 論

COPD患者常常伴有不同程度的氣道阻塞，從而使呼氣流速受限，引起氣體陷閉和肺過度膨脹〔9〕。本組資料提示COPD患者存在阻塞性通氣功能障礙及呼吸肌功能障礙。

COPD患者睡眠期不同程度出現低通氣、低氧血癥、高碳酸血癥，導致患者睡眠質量下降、增加肺源性心臟病發生率及夜間死亡率，患者夜間比白天更容易出現呼吸困難、呼吸衰竭。本研究結果表明患者氣道阻力增高異常，肺順應性降低，呼吸做功增大，機體通氣應答明顯下降，出現低通氣，導致低氧血癥。可能原因為入睡后呼吸肌力普遍下降，特別是上氣道肌肉張力性活動和時相性活動減弱，導致上氣道阻力顯著增加有關〔10〕。

P0.1是平靜呼吸時吸氣努力開始后0.1 s時口腔內產生的壓力，在神經傳導通路正常的情況下〔8〕，是直接反映平靜呼吸時中樞吸氣驅動和呼吸肌驅動效果，但在呼吸肌功能減低的患者(低MIP)可能受呼吸肌力的影響〔11〕。COPD組患者為老年人，故選擇測定P0.1，該技術可在靜息狀態自主呼吸下即可準確、快速地測出呼吸系統阻力和順應性狀，尤其適用于老年人〔12〕。VT/Ti和RMS也可評價中樞驅動，RMS為EMGdi振幅的均值，可準確反映神經肌肉的電活動能力和中樞驅動〔6〕。COPD組P0.1、VT/Ti和RMS比清醒狀態下成正比例明顯下降，提示睡眠狀態下，患者中樞驅動和通氣需求下降。P0.1對CO2敏感，睡眠狀態下，P0.1降低時，PETCO2升高， 有CO2潴留的患者，原因是低MIP。EMGdi%max下降與VE呈正比例減少，提示老年COPD患者出現夜間低通氣、呼吸衰竭的一個重要原因是呼吸中樞驅動下降。而對照組各項指標均無明顯改變。

綜上，老年COPD患者睡眠中表現呼吸力學異常變化，主要表現為氣道阻力異常增高，呼吸肌力量減弱，呼吸做功顯著增加，同時伴有中樞驅動和通氣需求的降低；呼吸中樞驅動較清醒時顯著下降，可能是造成患者夜間睡眠出現低通氣、低氧血癥、呼吸困難甚至是呼吸衰竭的重要原因之一。

4 參考文獻

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