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作者 北京大学第三医院呼吸与危重症医学科 常春 乔一娴
目前全球哮喘的总患病人数已达3.34亿人,我国20岁及以上哮喘患病人数约为4570万(4.2%)。哮喘急性发作是其中的重要事件,我国15.5%的哮喘患者在前一年至少有1次因急性发作而去急诊就诊的经历,7.2%的哮喘患者至少住院1次。2017年一项大型回顾性研究显示,哮喘患者因急性发作住院的中位费用高达9045元,给个人与社会均带来巨大负担。
哮喘存在多种常见的合并症,包括过敏性鼻炎、慢性鼻炎伴/不伴鼻窦炎、胃食管反流、特应性皮炎等,对哮喘的严重程度、病情的管理与控制产生重要影响。其中阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)作为哮喘常见的合并症之一,近年来受到广大研究者的关注,它是一种以反复发作的部分或完全上气道塌陷为特征的疾病,引起夜间间断性血氧饱和度下降。哮喘合并OSA被称为重叠综合征。
合并OSA的哮喘患者比例较高且病情更重
Ekici等人研究显示,同非哮喘人群相比,哮喘患者合并打鼾和呼吸暂停的比例明显升高(54.0%对 16.7%,41.4% 对 7.0%)。威斯康星州睡眠队列研究报道,哮喘持续时间以剂量依赖的方式增加了事件OSA的风险,即哮喘持续时间每增加5年,事件OSA(多导睡眠监测证实)和症状OSA(即习惯性嗜睡)的风险分别升高7%和18%。美国一项对2008-2009年全国门诊医疗护理调查的分析中指出,对年龄、性别、肥胖、种族和社会经济状况等因素进行调整后,哮喘与OSA诊断几率增加呈2.7倍相关(调整后OR=2.7;95% CI,1.6-4.6)。
Julien等人的研究显示,重症哮喘患者与轻/中度哮喘者相比,合并OSA的比例明显增高(88%,58%,31%),OSA被认为与哮喘病情的恶化、白天和夜间哮喘症状的加重和生活质量的下降具有相关性,是哮喘加重的独立危险因素。中国台湾一项回顾性队列研究结果显示,哮喘患者每年急诊就诊和使用吸入皮质类固醇的频率与OSA诊断呈正相关。在哮喘患者,特别是老年人中,已经报道了OSA与哮喘患者昼夜症状恶化、支气管舒张剂使用、一秒钟用力呼气容积(FEV1)下降、哮喘急性加重频次和生活质量下降密切相关。在因哮喘急性加重而住院的患者中,合并OSA则预示着相对较差的预后,包括需要有创呼吸支持、更长的住院时间以及更多的住院费用等。
哮喘和OSA通过多种机制相互影响
OSA与哮喘之间存在很多病理生理学上的联系和相互影响机制,大致可分为直接影响和间接影响两大类途径。其中直接影响包括气道的机械作用、慢性间歇性缺氧(CIH)、神经反射、炎症、瘦素、血管内皮生长因子、心功能障碍等方面;间接影响包括糖皮质激素、鼻腔疾病、吸烟、肥胖、胃食管反流等因素。具体可见表1。
表1.哮喘和阻塞性睡眠呼吸暂停的相互影响机制
分类 | 机制 | |
直接影响 | 机械作用 | 哮喘患者的功能残气量在睡眠时下降,导致夜间气道阻力增加。 空气湍流引起的间歇性振动导致悬雍垂、软腭和上气道周围组织的局部炎症和水肿,增加气流阻力,诱发或加重哮喘。 Bijaoui 等人计算了吸气和呼气时的阻力,发现与清醒和夜间觉醒时相比,N2期睡眠和慢波睡眠发生阻塞性事件时呼气阻力有所增加。 气道关闭导致的胸腔内负压作用于气道黏膜,增加了黏膜的敏感性,从而导致更多的哮喘发作。 |
间歇性缺氧 | OSA夜间上气道部分或完全闭塞会导致CIH。反复缺氧/复氧会增加活性氧,继发下游复杂的氧化应激级联反应和炎症,累及气道并加重哮喘。 哮喘导致的肺功能减弱在一定程度上也会加重OSA的缺氧。 | |
神经反射 | OSA患者呼吸暂停时迷走神经张力增加,刺激气道中央的毒蕈碱受体,导致支气管收缩和夜间哮喘症状。 动物实验发现,轻度缺氧可增强支气管对甲氧胆碱和组胺的反应性。OSA的缺氧或高碳酸血症可兴奋颈动脉体的外周化学受体,增加气道敏感性。 OSA 会影响呼吸中枢对睡眠相关支气管运动张力的调节,降低气道的稳定性。 | |
炎症 | OSA患者气道分泌物中IL-6、IL-8、TNF-α和VEGF水平明显升高,与OSA严重程度明显相关。局部炎症在气流阻力、气道壁厚度、AHR以及哮喘和COPD等合并症的进展中起着重要作用。 OSA患者也存在全身性炎症,主要由于肥胖和CIH引起的氧化应激所致。研究报道OSA患者循环中多种炎症标志物升高,如 IL-6、CRP、TNF-α,当炎症涉及下气道时,可诱发哮喘并增加急性发作的风险。 呼吸暂停量表评分与哮喘患者痰中多形核细胞比例显著相关,这表明 OSA 与哮喘的中性粒细胞气道炎症有关,表明它可能会参与中性粒细胞而非嗜酸性粒细胞型哮喘的发病机制。 | |
瘦素 | OSA患者体内瘦素水平升高,通常由肥胖和CIH等因素引起。由于气道上皮细胞表达脂肪因子瘦素和脂肪连通素的受体,瘦素的增加被证实与AHR密切相关。动物模型研究证明,给小鼠注射瘦素可增加AHR和血清IgE水平。 | |
血管内皮生长因子 | VEGF是一种对缺氧敏感的糖蛋白,OSA 和哮喘可促进其表达。作为一种刺激内皮细胞增殖和新血管生成的糖蛋白,可能会导致支气管炎症、AHR和血管重塑。 | |
心功能障碍 | OSA睡眠结构紊乱使得心血管系统失去了正常的放松状态,CIH和高碳酸血症易诱发内皮功能障碍,最终导致心脏缺血、心肌重塑,加重心衰进程。同时,交感神经活动增强和胸内负压导致左心室后负荷间歇性增加,引起或加重心力衰竭。 心衰降低肺顺应性,增加外周气道阻力,激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统。心衰可诱发支气管收缩和 AHR。气道阻力因黏膜和肺水肿而增加,支气管壁增厚,导致哮喘的易感性增加。 | |
间接影响 | 糖皮质激素 | Yigla等人发现22名长期或频繁口服糖皮质激素的哮喘患者中有21人(95%)被诊断为 OSA,远高于间歇性使用皮质类固醇的患者,而后者与OSA之间存在剂量反应相关性。 吸入皮质类固醇可导致上气道及其周围脂肪沉积,使气道横截面积变窄;糖皮质激素会诱发气道扩张肌肌病,从而影响气道扩张;糖皮质激素会加重肥胖。 |
鼻腔疾病 | 过敏性或非过敏性鼻炎患者的AHI和鼻阻力较高,打鼾对上气道造成的创伤以及气道反复关闭/开放也会诱发或加重鼻腔和咽部黏膜的炎症。 哮喘患者常患有鼻炎、鼻息肉等疾病。感染部位的细菌定植进入下呼吸道,促炎和支气管收缩细胞因子进入全身循环,从而引发和加重局部或全身炎症和气道阻塞。黏膜上的慢性炎症刺激可通过副交感神经支配的鼻支气管反射途径导致反射性支气管痉挛。 用口代替阻塞的鼻子呼吸,导致过多的干燥空气进入下呼吸道,容易引起哮喘发作。 | |
吸烟 | 吸烟引起的近端气道炎症,会增加表面黏液分泌,诱发气道水肿,从而增加气道阻力,加重气道阻塞。香烟中的有害成分会直接刺激气道,在短时间内损伤黏膜,引发喘息、咳嗽和痰液分泌等症状。 研究表明吸烟会增加白三烯的产生,而白三烯是哮喘发作时最重要的炎症介质之一。 | |
肥胖 | 脂肪沉积在颈部,使咽部气道变窄,削弱咽部肌肉的支撑力,进而使气道容易塌陷。沉积在腹部的脂肪也会增加腹内压,影响膈肌运动,降低胸壁和肺的顺应性,限制上气道和肺的扩张,减弱气管对咽上气道段的牵拉增硬作用,最终导致气道塌陷。 脂肪组织会分泌多种炎性细胞因子,如瘦素、TNF-α、IL-6 等,诱发或加重通气功能紊乱和小气道损伤。 肥胖也是哮喘的一个重要风险预测因素,体重增加会导致哮喘加重更频繁或更严重,症状更难控制。 | |
胃食管反流病 | 既往研究报道,OSA患者合并GERD比例高达58%-62%。OSA患者的上气道闭塞会导致胸内负压升高和跨膈压升高。自主神经系统功能紊乱、频繁唤醒和吞咽会引起短暂的下食管括约肌松弛,最终导致GERD。胃酸的近端迁移会引起咽部痉挛和黏膜渗出性神经源性炎症,从而使气道在睡眠时更容易塌陷。此外,反流引起的咽喉炎和水肿也会进一步加重阻塞程度。 GERD是哮喘发作的危险因素之一。反流时迷走神经被激活,刺激食管黏膜上的酸敏感受体,引起反射性支气管痉挛。气道黏膜受到胃内容物的损伤,也会诱发或加重哮喘。 |
OSA 阻塞性睡眠呼吸暂停;CIH 慢性间歇性低氧;IL-6 白细胞介素6;TNF-α 肿瘤坏死因子-α;VEGF 血管内皮生长因子;AHR 气道高反应;COPD 慢性阻塞性肺疾病;CRP C反应蛋白;AHI 呼吸暂停低通气指数;GERD 胃食管反流病。
CPAP治疗可能会改善合并OSA的哮喘患者的症状
持续正压通气治疗( CPAP)已被公认为治疗OSA的主要非手术疗法,而改善OSA的症状则有利于哮喘病情的控制。Chan等人对9名哮喘合并OSA的患者进行了为期2周的CPAP治疗,发现CPAP可以降低哮喘全天发作的频率、减少支气管扩张剂的使用及改善支气管扩张剂前后的呼气峰流速。Guilleminault等人进一步研究发现,6-9个月的CPAP治疗可成功消除夜间哮喘发作。有关CPAP治疗对炎症标志物影响的数据非常有限,一项研究报告了CPAP治疗后呼出气一氧化氮水平的降低,但该研究没有收集其他生物标志物来更详细地描述下气道炎症表型。CPAP对合并OSA的哮喘患者影响的机制可能包括CPAP增加气道平均压、分钟通气量和总肺活量,降低气道阻力,避免外周气道塌陷;降低支气管平滑肌对乙酰胆碱的高反应性,有助于气道扩张;消除OSA引起的缺氧,降低瘦素和VEGF的水平;降低胸腹压力梯度,减少觉醒的机会,从而缓解胃食管反流病等。
总之,OSA和哮喘是常见的呼吸系统疾病。鉴于它们之间的密切关系及OSA对哮喘病情的影响,临床医生应定期筛查哮喘患者是否有OSA,特别是那些长期患有哮喘、难治性哮喘或依赖高剂量吸入糖皮质激素的患者。
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