肥胖青少年阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者上气道临界压的变化及其临床意义

袁海波，张征骄，张艳秋，彭丽萍，华树成

（1.吉林大学第一医院呼吸内科，吉林 长春 130021；2.吉林省人民医院神经内科，吉林 长春 130021；3.吉林大学第二医院心血管内科导管室，吉林 长春 130041）

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征 （obstructive sleep apnea syndrome，OSAS）在儿童中的发病率逐年升高［1－2］。以扁桃体腺样体增大为代表的上气道解剖结构的变化在儿童OSAS发病中起重要作用，而在成人OSAS中，其病因主要与肥胖有密切关联［3－4］。然而，青少年时期不仅伴有性别特征的发育，并伴有睡眠结构和昼夜节律的改变［5－6］，青少年患者中，影响OSAS发病的因素更多。与非肥胖者比较，肥胖青少年发生OSAS的风险更高，然而，也有些肥胖青少年并不发生OSAS。关于青少年睡眠呼吸紊乱的国内研究报道较少，肥胖青少年OSAS的发病机制也尚不明确［7－9］。本研究在多导睡眠监测的基础上，应用上气道压力－气流流量分析技术，在睡眠中降低气道压力过程中，对受试者上气道的反应性进行分析；应用上气道临界压 （pharyngeal critical pressure，Pcrit）分析技术，得出受试者的压力－气流曲线斜率和Pcrit数值。并在肥胖OSAS患儿中，对压力－气流斜率和睡眠呼吸暂停指数 （apnea－hypopnea index，AHI）以及Pcrit和AHI进行相关性分析，进一步探讨临界压在肥胖青少年OSAS发病中的意义以及与青少年OSAS严重程度之间的关联，为肥胖OSAS患儿的治疗和预后提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象和主要仪器 受试者年龄12～16岁；肥胖OSAS患儿16例，其中男性14例，女性2例，来自于吉林大学第一医院呼吸内科鼾症门诊；肥胖对照组儿童18例，男性17例，女性1例；正常体质量对照组儿童17名，男性16名，女性1名，为经由广告宣传来自于社区的健康志愿者。所有受试者的招募于2014年1月—2014年12月完成，本研究经吉林大学第一医院伦理委员会批准。实验用多导睡眠监测仪为飞利浦伟康公司Alice5系列产品，压力－气流分析应用Power－Lab实验分析系统。

1.2 研究分组 入选标准：根据首次多导睡眠监测结果，AHI大于5.0的患儿归为OSAS组，AHI小于1.5并且无临床症状为对照组。根据国际儿童肥胖计算标准即体质量指数 （body mass index，BMI）z－score［10］，肥胖组受试者 BMI z－score大于95%，正常体质量组受试者BMI z－score小于85%。排除标准：1.5＜ AHI＜5.0的受试者；BMI在85%～95%的受试者；患有神经肌肉疾病、颌面部畸形和曾接受过扁桃体腺样体切除术后患者；接受持续气道正压通气治疗的患者。最终将受试者分为肥胖OSAS组，对照组分为肥胖对照组和正常体质量对照组。

1.3 青春期分期 男、女随着年龄的增加，身体的生殖器官就会呈现出不同的体征，由此可以判断其生长发育的进程，即Tanner分期 （Tanner stage）。受试者Tanner分期由吉林大学第一医院儿童保健医生评估完成。Tanner分期主要根据女孩乳房发育和男孩睾丸发育情况分为1～5期，具体分期规则参考国际标准［11］。

1.4 多导睡眠监测 嘱受试者监测前2周内规律睡眠，监测当天避免服用刺激性食物如咖啡、茶，饮酒等。采用多导睡眠监测系统，按照国际标准，监测指标包括脑电相应的导联，C3／A2、C4／A1、F3／A2、F4／A1、O1／A2和 O2／A1，同时监测眼动图、下颌肌电图、指尖血氧饱和度分析和口鼻气流监测。睡眠结果严格遵守美国儿童睡眠判读标准进行判读［12－13］。儿童睡眠呼吸暂停的判读标准：口鼻气流停止大于2个呼吸，低通气的判读标准为口鼻气流振幅下降大于50%以上，伴有血氧饱和度下降3%及以上或者呼吸事件后伴随微觉醒事件的出现。定义AHI为睡眠期间每小时发生呼吸事件的次数。

1.5 上气道压力－气流分析 所有受试者均在睡眠期中的非快速动眼睡眠期（non－rapid eye movement，NREM）进行实验，当受试者出现最少10min的平稳睡眠后，逐步降低面罩中的压力，直至气流曲线出现气流限制，在此压力基础上逐次降低2cm H2O压力，每个压力水平维持5个呼吸，直至微觉醒或者呼吸暂停出现。应用相应的压力和气流数据绘制出曲线，曲线的斜率代表上气道的塌陷性；曲线与x轴的交点即为Pcrit，即气流为0时的咽部压力。

1.6 统计学分析 采用SPSS 18.0统计软件进行统计学分析。受试者的身高、体质量、BMI z－score、Tanner stage、AHI、上气道压力－气流曲线斜率和Pcrit以表示，Pcrit和上气道压力－气流曲线斜率组间比较采用方差分析；身高、体质量、BMI z－score和 AHI的组间比较采用Bonferroni检验。AHI与Pcrit及AHI与上气道压力－气流曲线斜率之间的相关性分析采用Spearman直线相关分析法。以ɑ＝0.05为检验水准。

2 结 果

2.1 3组受试者的基本资料 肥胖OSAS组和肥胖对照组受试者体质量明显高于正常体质量对照组（P＜0.01），2组肥胖受试者的BMI z－score高于正常体质量对照组 （P＜0.05），肥胖OSAS组受试者的AHI明显高于2组对照受试者 （P＜0.01），3组受试者的身高和Tanner分期比较差异无统计学意义 （P＞0.05）。见表1。

表1 3组受试者基本资料Tab.1 General information of objects in three groups （）

表1 3组受试者基本资料Tab.1 General information of objects in three groups （）

＊ P＜0.05，＊＊ P＜0.01 vs obese OSAS group；△P＜0.05 vs obese control group.

Group n Weight（m／kg） Height（l／cm） BMI z－score Tanner stage AHI（N／h）3.9±0.8 42.4±34.6 Obese control 18 88.07±17.7 164.9±8.2 2.1±0.4 4.2±0.7 0.6±0.4＊＊Lean control 17 53.37±9.0＊＊△ 160.7±6.4 0.2±1.1＊△ 4.0±0.8 0.2±0.3＊＊P Obese OSAS 16 100.16±27.9 167.4±10.1 2.5±0.40.002 0.127 0.051 0.739 0.000

2.2 3组受试者上气道压力－气流曲线斜率 肥胖OSAS组受试者上气道压力－气流曲线斜率［（25.14±20.15）mls－cmH2O－］明显高于肥胖对照组 ［（8.87±6.54）mls－cmH2O－］和正常体质量对照组 ［（5.21±7.10）mls－cmH2O－］（P＜0.01）。

2.3 3组受试者Pcrit 肥胖OSAS组受试者Pcrit为 （－9.81±1.40）cmH2O，明显高于肥胖对照组［（－47.81±1.50）cmH2O］和正常体质量对照组［（－33.32±1.30）cmH2O］（P＜0.01），肥胖对照组受试者Pcrit低于正常体重对照组，组间比较差异有统计学意义 （P＜0.05）。

2.4 肥胖OSAS组受试者上气道压力－气流斜率与AHI的相关性 对肥胖OSAS组受试者的上气道压力－气流斜率与AHI做相关性分析，结果显示上气道压力－气流斜率与AHI呈正相关关系 （r＝0.789，P＝0.005）。

2.5 肥胖OSAS组受试者Pcrit与AHI的相关性对肥胖OSAS组受试者的Pcrit与AHI做相关性分析，结果显示Pcrit与AHI呈正相关关系（r＝0.654，P＝0.032）。

3 讨 论

儿童睡眠呼吸暂停尤其阻塞性睡眠呼吸暂停会引起神经认知、行为学和其他器官系统的功能障碍［14－16］。已有研究［17－19］证 实：扁桃体和腺样体的肥大、颌面部畸形以及肥胖是儿童OSAS发病的风险因素。在青春期前儿童，扁桃体腺样体肥大是OSAS发病的主要危险因素，而肥胖在成人OSAS发病机制中起重要作用。OSAS在青少年中的发病的机制尚不清楚。目前青少年肥胖的比率在逐年增加，但并非所有肥胖的青少年都发生OSAS，肥胖青少年OSAS的发病机制有待进一步研究。本课题组以往的研究［20］显示：扁桃体腺样体肥大仍然是肥胖青少年OSAS发生的因素之一，肥胖也是不容忽视的因素。但也发现有些肥胖青少年并不发生OSAS，说明除了肥胖引起的上气道解剖结构的差别，还可能存在上气道神经肌肉控制因素的作用。睡眠过程中，神经肌肉控制力会下降，可引起OSAS患者上气道更易狭窄和阻塞。已有研究［21］证明：当逐步降低上气道压力时，可以激活上气道的神经反应性，据此得出上气道的压力－气流曲线，并得出曲线的斜率，斜率越高，代表上气道越容易堵塞，反之亦然；根据气流压力曲线得出或者推测出其与横轴的交点，即上气道气流为零时的咽部压力，称之为Pcrit。临界压越高，说明上气道越容易塌陷，反之亦然。本研究结果显示：上气道气流－压力曲线斜率在肥胖OSAS青少年中增高，说明肥胖OSAS青少年上气道塌陷性增加；而2个对照组受试者的压力－气流曲线斜率和Pcrit低于肥胖OSAS组。进一步分析肥胖对照组和正常体质量对照组受试者的Pcrit数值发现：肥胖对照组该值低于正常体质量对照组，说明肥胖但发生OSAS的受试者上气道存在神经反应性代偿增高的趋势，即肥胖但为何未发生OSAS的原因。本研究结果显示：上气道压力气流曲线斜率与AHI以及Pcrit数值与AHI呈正相关关系，说明上呼吸道压力气流曲线斜率越大，AHI越高，上气道越容易塌陷，揭示了上气道神经反应性在青少年肥胖OSAS发生中的作用。国内外关于青少年时期OSAS发生机制的研究不多。本研究结果提示：青少年OSAS发病因素除了扁桃体腺样体和肥胖因素，上气道神经肌肉反应性在青少年OSAS发病中也具有重要意义，本研究为青少年OSAS的治疗和预后预测提供了一定的理论基础。

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