阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的睡眠结构改变

中华结核和呼吸感染 1998年第8期第21卷 论　　著

作者：王广发　何冰　迟春花　边剑　宿利　罗义萍

单位：100034 北京，北京医科大学第一医院呼吸内科

　　关键词： 睡眠无呼吸综合征；多导睡眠图；呼吸，人工

　　【摘要】　目的　研究阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）病情严重程度及持续气道内正压(CPAP)治疗对睡眠结构的影响。方法　通过分析多导睡眠图，分析了31例非OSAS者和147例OSAS患者的睡眠结构及CPAP治疗对11例OSAS患者睡眠结构的影响。结果　与对照组相比OSAS组的睡眠结构存在如下异常：（1）睡眠期转换次数(OSAS组：120±71，对照组：92±60, P=0.010 6)、快波睡眠次数(OSAS组：88±54，对照组：65±45, P=0.0075)、醒觉次数(OSAS组：27±28，对照组：19±18, P=0.017)差异有显著性；（2）慢波睡眠次数(OSAS组：5±9，对照组：8±8, P=0.003 5)、占总睡眠时间的比例(OSAS组：5%±8%，对照组：8%±9%, P=0.006 2)及慢波睡眠的缺乏率(OSAS组：48%，对照组：26%, P＜0.05)亦明显不同；（3）睡眠呼吸紊乱指数低于25的OSAS者与对照组比较睡眠各参数相差不大；（4）CPAP治疗能使上述参数得到不同程度的改善。结论　OSAS主要引起睡眠的破碎、深睡减少及浅睡增加，且与病情的严重程度有一定关系。CPAP治疗能够改善这些紊乱。

Severity of obstructive sleep apnea syndrome relates to sleep architecture changes

Wang Guangfa, He Bing, Chi Chunhua, et al. Dept of Pulmonary Medicine, 1st Affiliated Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100034

　　【Abstract】　Objective　To explore how obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) affects sleep architecture and if OSAS severity and treatment relate to it.Method　A computer-assistant diagnostic system was used for polysomnography(PSG) recording. Respiratory events were scored automatically and corrected manually. Sleep was scored manually according to the standard set by Rechtschaffen. 31 controls and 147 OSAS patients(RDI≥5) were defined by PSG. 11 OSAS patients(RDI=62.5±20.8) accepted nCPAP therapy. PSG were recorded both before and during nCPAP treatment.Result　(1) Compared with controls, OSAS group had increased sleep shift number(120±71 vs92±60, P=0.0106);(2)The number of slow wave sleep(SWS) (5±9 vs 8±8, P=0.0035) and the ratio of total SWS time over total sleep time(TST) (5%±8% vs 8%±9%, P=0.0062), were decreased and the rate of SWS deprivation(48% vs 26%, P＜0.05) were increased greatly in OSAS patients;(3)REM were less affected by OSAS than SWS because the ratio of its total time over TST, its onset number and deprivation rate had no significant difference between the two groups;(4)OSAS group had increased number of WASO (wake after sleep onset) (27±28 vs 19±18, P=0.017) but the ratio of total WASO time over total sleep period had no significant difference between the two groups ;(5) The ratio of total RWS(rapid wave sleep) time over TST (94±10 in OSAS group vs 91±12, P=0.0136) and total RWS number(88±54 in OSAS group vs 65±45, P=0.0075) were increased in OSAS group;(6) The above parameters were obviously disturbed in OSAS patients with RDI≥ 25 but had almost no change in patients with RDI ＜ 25 compared with controls.(7) nCPAP could improve the above parameters but only number of WASO(no therapy: 34±20 vs therapy:23±22, P=0.011), shift number (no therapy:151±62 vs therapy:97±50, P=0.019) and the ratio of total RWS time over TST (no therapy: 115±58 vs therapy: 69±34, P=0.025) had statistical significance.Conclusion　OSAS severity relates to sleep architecture changes. Those had RDI ＜ 25 had no change compared with control group. Sleep architecture changes could be improved by effective nCPAP therapy.

　　【Key words】　Sleep apnea syndrome　　Polysomnography　　Respiration, artificial

　　阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)是一种常见的临床病症［1］。其脑功能损害最为常见,表现为白天嗜睡、智力障碍以及个性的改变［2，3］。造成这些后果的一个重要原因可能是睡眠结构的紊乱［4］。但OSAS对睡眠有何种影响，它对具有重要功能的慢波和快动眼（REM）睡眠有何作用，病情的严重程度及持续气道内正压(CPAP)治疗是否影响睡眠的紊乱，目前并不完全清楚，我们在这方面进行了初步的探讨。

　　对象与方法

　　1.一般资料：(1)受试者选择：共178例纳入本研究，所有受试者均不患有除OSAS和单纯性肥胖以外的全身疾患，年龄限制在20～69岁，全部接受多导睡眠图(PSG)检查。其中对照组31例，包括单纯鼾症19例，非鼾症正常人12例，男20例，女11例。OSAS患者147例，其中男120例，女27例。(2)11例经PSG确诊的OSAS患者接受了鼻面罩持续气道正压（nCPAP）治疗，治疗首夜根据患者呼吸暂停、低通气及睡眠的情况调定一最适压力，适应数日后，于1～2周内在CPAP治疗同时重复PSG。

　　2.PSG分析：受试者均采用华翔公司生产的多功能监护仪来进行PSG检查。检查前24小时之内不能服用安眠药、饮酒、饮茶和咖啡，2周内未患上呼吸道感染。(1)睡眠的测定及分析：记录两导脑电图（C3/A2和C4/A1）、两导眼动图（ROC/A1和LOC/A2），同时记录颏下肌电。根据Rechtschaffen制定的睡眠分期标准将睡眠分为Ⅰ期、Ⅱ期、慢波睡眠（Ⅲ期+Ⅳ期）、快动眼睡眠（REM）及入睡后醒觉(WASO)［5］，Ⅰ期、Ⅱ期和REM睡眠合称为快波睡眠。 (2)呼吸分析：采用热敏电阻检测口鼻呼吸气流，用伸张变应计检测胸腹呼吸运动，选用VitologVX4型血氧饱和度仪检测血氧饱和度。根据目前国际通用的标准判定呼吸暂停和低通气（呼吸气流停止超过10秒钟为呼吸暂停，呼吸气流强度下降超过50%伴有血氧饱和度下降≥4%为低通气），计算呼吸紊乱指数(RDI)。RDI≥5诊断为睡眠呼吸暂停综合征。

　　3.统计学分析：采用SPSS统计软件包进行分析，两组睡眠参数用 Mann-Whitney U - Wilcoxon Rank Sum W Test进行统计学分析，nCPAP治疗对睡眠结构的影响用配对t检验。率的比较用χ2检验。

　　 结果

　　对照组与OSAS组的平均年龄差异无显著性（表1）。两组性别差异无显著性(χ2=3.51，P＞0.05)。统计学分析,两组的某些睡眠参数差异有显著性，而包括慢波睡眠在内的各期睡眠潜伏期、睡眠效率、入睡后醒觉占总睡眠期的比例、REM睡眠占总睡眠时间（TST）的比例和缺乏率差异均无显著性（P＞0.05）。进一步将OSAS患者按RDI分为25＞RDI≥5、45＞RDI≥25、65＞RDI≥45、RDI≥65四组，发现表1所列参数与病情的严重度有关（图1～2）。慢波睡眠的缺乏率与病情亦有相似的关系。11例患者接受了CPAP的治疗，RDI平均改善率为81%±22%，上述睡眠参数也有所改善(表2)。

图1　睡眠期转换次数、快波睡眠、慢波睡眠和入睡后醒觉次数与病情的关系

图2　慢波睡眠、快波睡眠及REM睡眠占总睡眠时间的比例(%)与病情的关系

表1　对照组及OSAS组的部分睡眠结构参数(±s)

组别 例数 年龄(岁) 睡眠期转换次数 快波睡眠次数 慢波睡眠次数 入睡后醒觉次数 快波睡眠比率(%) 慢波睡眠比率(%) 慢波睡眠缺乏率 REM缺乏率 对照组 31 46±10 92±60 65±45 8±8 19±18 90±12 8±9 8/31(26) 4/31(13) OSAS组 147 49±12 120±71 88±54 5±9 27±28 94±10 5±8 70/147(49) 11/147(8) 统计值 　 z=-1.6694 z=-2.5546 z=-2.6717 z=-2.9203 z=-2.3866 z=-2.4664 z=-2.7368 χ2=4.1015 χ2=0.1250 P值 　 0.0950 0.0106 0.0075 0.0035 0.0170 0.0136 0.0062 ＜0.05 ＞0.70

　　注：()内为百分率，下同

表2　11例患者治疗前后的部分睡眠结构参数(±s)

组别 RDI 睡眠期转换次数 快波睡眠次数 慢波睡眠次数 入睡后醒觉次数 快波睡眠比率(%) 慢波睡眠比率(%) 慢波睡眠缺乏率 REM缺乏率 治疗前 63±71 151±62 115±58 2.4±5.1 34±20 98.3±2.8 1.2±2.7 8/11(73) 2/11(18) 治疗后 11±13 　97±50 69±34 4.6±6.4 23±22 95.9±5.6 3.9±5.6 4/11(36) 1/11(9) 统计值 t=7.41 t=2.79 t=2.56 t=-1.10 t=-3.12 t=1.74 t=-2.15 χ2=0.3793 χ2=0.0000 P值 0.000 0.019 0.028 0.297 0.011 0.112 0.057 ＞0.5 ＞0.99

　　讨论　　从我们的结果看，OSAS患者存在着睡眠期转换次数的增加，且与病情有关。这主要应归于呼吸暂停引起的入睡后醒觉或由深睡转变为浅睡增加。从表1可以看出，OSAS者快波睡眠（主要是Ⅰ、Ⅱ期）及醒觉的次数增加，REM的次数与OSAS无关。经过治疗醒觉次数明显减少，睡眠期转换次数和快波睡眠的次数有所降低。

　　实验证明，如果连续两夜每隔1分钟唤醒受试者，则其智能的减退及嗜睡症状与剥夺64小时睡眠无异，而每隔10分钟唤醒或每夜仅保持连续2.5小时的睡眠，则白天的行为表现及嗜睡症状明显好转，提示睡眠的连续性对维持脑的功能是很重要的［6］。从我们的结果看，WASO的总时间占睡眠期的比例与病情关系不大，WASO的次数显著增加似乎提示OSAS患者脑功能的障碍主要不是由于单纯睡眠时间的缺乏，而与睡眠连续性的破坏有关。反复醒觉还可使心率增快，血管收缩，从而导致动脉压的升高，长期会造成心、脑、肾等重要脏器血管的损害，引起功能或器质性的病变。醒觉的增加，可以降低肌张力而加重上气道的阻塞［7，8］。由此看来OSAS与WASO之间可能存在着相互加重的关系，从而造成了一个恶性循环。打断这一恶性循环，应成为治疗的目标之一，从表2看，有效的nCPAP治疗能够达到这一目的。

　　慢波睡眠非常重要，充分的慢波睡眠使人感到精力充沛，睡眠缺乏后，慢波睡眠常常得到比较完全的恢复［9］。如果慢波睡眠缺乏则可引起脑功能的损害［10］。由图表看，慢波睡眠占TST的比例、平均发生次数及缺乏率差异均有显著性，且与病情有关，经治疗这几项指标都有所改善，虽然统计学上仅慢波睡眠占TST的比例有显著改善，可能与治疗例数太少有关。与此相反快波睡眠所占比例随病情加重而增加，这预示着睡眠质量的下降，虽然两组的睡眠效率比较差异并无显著性。

　　REM是一个特殊的睡眠状态，其功能并不十分清楚。有趣的是与慢波睡眠不同，OSAS似乎对REM影响不大，其占TST的比例、平均出现次数和缺乏率与患病与否及严重度无明确关系。有报告睡眠缺乏后，REM睡眠不象慢波睡眠恢复得那样完全，提示或许在一定意义上REM睡眠不如慢波睡眠重要［9］。

　　总之，从我们的结果看，OSAS对睡眠结构有一定的影响，主要表现在慢波睡眠的减少，醒觉次数和快波睡眠的增加，而对REM睡眠影响不大。这些改变或许是造成患者脑功能改变的重要原因之一。

　　参考文献

　　1　Young T, Palta M, Dempsey J, et al.The occurrence of sleep-disordered breathing among middle-aged adults. N Engl J Med，1993，328:1230-1235.

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　　3　Findley LJ, Barth JT, Powers DC, et al.Cognitive impairment in patients with OSA and associated hypoxemia. Chest，1986，90:686-690.

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　　7　Guilleminault C, Rosekind M.The arousel threshold:sleep deprivation, sleep fragmentation, and obstructive sleep apnea syndrome. Bull Eur Physiopathol Respir，1981，17:341-349.

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　　9　Kales A.，Tan TL, Koller EJ, et al. Sleep patterns following 205 hours of sleep deprivation. Psychosomatic Medicine，1970，32:189-200.

　　10　Horne JA . Sleep loss and “divergent” thinking ability. Sleep，1988，11：528-536.

(收稿：1998-04-23　　修回：1998-05-06)