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关注对高原地区睡眠呼吸紊乱的研究
中华医学杂志, 2015,95(42) : 3401-3403. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2015.42.001
引用本文: 格日力. 关注对高原地区睡眠呼吸紊乱的研究 [J] . 中华医学杂志, 2015, 95(42) : 3401-3403. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2015.42.001.
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良好的睡眠对恢复体力、缓解疲劳、保持充沛的精力以及促进疾病的早期恢复和增强机体抗病能力都具有十分重要的意义。但由于缺氧、寒冷、干燥等特殊环境,居住在高原的人,特别是初入者会出现不同程度的睡眠呼吸紊乱,如:频繁觉醒、睡眠低通气、周期性呼吸以及呼吸暂停等。由于高原缺氧引起呼吸紊乱,从而又造成了进一步的缺氧。严重缺氧就会损害脑功能,具体表现为晨起无力、清晨头疼、头晕、记忆力减退、反应迟钝、行为异常以及性功能障碍等。

近年来,人们对高原地区的兴趣在不断增加,数百万人前往高海拔地区(海拔2 500 m以上)旅游、运动、经商、施工、科学考察或永久居住等。以往关于高原低氧对人体影响的研究,主要集中在心血管及呼吸系统功能方面,但近年来在脑神经功能,包括睡眠、认知及心理等方面也引起人们的关注。现对高原低氧环境对睡眠的影响,尤其是睡眠呼吸紊乱与急性高原病(AMS)、慢性高原病(CMS)以及高原衰退症的相互关系阐述如下,希望唤起人们对高原睡眠的关注。

一、睡眠呼吸紊乱与AMS

初到高原,特别是急进高海拔地区的人都会出现不同类型及程度的睡眠呼吸紊乱。睡眠监测表现为睡眠效率下降、浅睡眠增多、深睡眠减少、频繁觉醒、周期性呼吸增多,甚至出现中枢性睡眠呼吸暂停[1,2,3,4]。动物实验和人体研究证实高原睡眠紊乱与AMS的发生密切相关[5]。AMS是指高原暴露时因低氧刺激而在数小时至数天内出现的临床综合征,临床上可分为轻、中和重型。重型高原病包括高原肺水肿和脑水肿。临床观察大多数AMS患者都有夜间睡眠呼吸紊乱,AMS症状评分(Lake-Louise评分)与睡眠时的血氧饱和度(SaO2)呈显著负相关。Anderson等[3]报道38名健康人从海平面快速到达海拔2 835 m地区的第3天,有26名罹患AMS,其中19名出现高原型周期性呼吸及中枢性呼吸暂停。笔者曾在青海省可可西里的沱沱河(海拔4 700 m)经多导睡眠仪检测7名移居汉族(年龄25~30岁)的夜间睡眠呼吸变化,发现5名出现频发性周期性呼吸伴有中枢性呼吸暂停,并伴有亚临床肺水肿[6]。Nussbaumer-Ochsner等[2]对暴露于海拔4 559 m的急性高原肺水肿患者的研究发现,夜间低氧血症和频繁周期性呼吸是该病发生、发展的病理生理基础。周期性呼吸又称陈-施呼吸,是一种由浅慢逐渐变为深快,然后再由深快转为浅慢,随之出现一段呼吸暂停的呼吸模式。缺氧或二氧化碳潴留导致呼吸中枢的兴奋性降低,使调节呼吸的反馈系统失常。高原睡眠呼吸紊乱有显著的性别差异[7,8],男性多于女性,这与颈动脉体的低氧通气反应(HVR)有关[7],即男性HVR高于女性。在低氧环境下HVR增高者易发生肺泡过度通气、吸呼性碱中毒,从而抑制呼吸中枢导致呼吸暂停;呼吸暂停又使肺泡CO2分压回升,于是引发呼吸恢复。因此,外周化学感受器的高敏反应和呼吸性碱中毒是急性缺氧引起睡眠呼吸紊乱的基础。最新研究发现,低氧环境下呼吸障碍与细胞(白细胞、肌细胞、神经细胞等)及炎症因子[白细胞介素(IL)-1、IL-6及肿瘤坏死因子(TNF)-α等]有密切关系[9]。据报道,逗留于海拔4 000 m以上地区会出现血浆IL-6及IL-1浓度升高[9]。高原缺氧环境下,睡眠剥夺作为一种应激源可造成体内细胞因子释放增强,促炎/抗炎细胞因子比例失调,从而导致夜间睡眠呼吸紊乱及AMS的发生。

二、睡眠呼吸紊乱与高原红细胞增多症

高原红细胞增多症(HAP)是指长期生活在高原的人对低氧环境失习服引起的红细胞增生过度、低氧血症、肺动脉高压等为主的CMS。慢性低压低氧是罹患本症的根本原因,但近来研究发现,高原睡眠呼吸紊乱引起的夜间低氧血症是促使红细胞过度增生的重要因素。Spicuzza等[10]对居住在海拔4 380 m地区的20例HAP和19名健康人的睡眠监测发现,HAP患者夜间SaO2下降的程度更低于健康组,但呼吸暂停低通气指数(AHI)无显著性差异。Julian等[11]发现,与对照组相比,患有HAP的秘鲁人AHI显著增加,在快动眼睡眠期具有更多的中枢性和阻塞性呼吸暂停和低通气,夜间SaO2也显著下降。我们的研究显示,HAP者夜间主要表现为低通气,而CMS评分与AHI及夜间SaO2显著相关[12]

高原睡眠呼吸紊乱对原有疲乏无力、肌肉及关节酸痛、头昏头痛、心悸胸闷、睡眠紊乱、食欲不振、脘腹不适、便溏便秘、性功能减退、怕冷怕热、易感冒等亚健康状态的人将会造成更严重的影响。有研究对低海拔(<600 m)阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者在海拔1 860 m和2 590 m进行多导睡眠监测,发现在低海拔地区平均AHI为47.5次/h,在高海拔地区分别增加到85.1次/h和90.0次/h,主要以中枢性为主,而阻塞性的AHI无明显变化[13]。慢性低压低氧引起的睡眠呼吸紊乱主要表现在低通气伴有中枢性呼吸暂停及夜间低氧血症,其机制可能与HVR钝化有关[7]。严重反复低氧(间歇性低氧)导致血液中2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)大量增加,致使肺部游离血红蛋白减少,血氧亲和力显著降低,SaO2下降,其结果又促使2,3-DPG的合成,致SaO2进一步降低,由此形成了恶性循环,发展为更严重的红细胞增多。

三、高原早老、早衰与睡眠呼吸障碍

高原衰退症是指因长期暴露于高原低氧环境引起的人体多器官功能逐渐减退而出现的亚健康状态[14],包括高原高血压、低血压和体重下降、记忆力减退、疲乏无力、性功能减退、月经紊乱等。其发病率随着海拔高度的升高而增加。与低海拔地区比较,高原人群特别是移居人出现早老、早衰要比平原提前5~10年[14,15]。慢性缺氧可使中枢神经功能紊乱,大脑的感觉和智力的敏感度降低,出现高原性失眠、记忆力减退、注意力不集中、思维能力降低以及食欲不振、体重下降、易疲劳、性功能减退、月经失调等亚健康状态。郝丽娟等[16]对居住在海拔1 800、2 300、3 500 m地区的3 000人进行夜间睡眠呼吸调查,发现随着海拔升高睡眠呼吸紊乱的发生也增加,睡眠呼吸紊乱的发生率分别为40.65%、43.27%和65.83%,并且随着年龄的增加睡眠障碍的发生率也增加。高原睡眠脑电图的变化表现在觉醒反应频繁,深睡眠期显著减少或消失,多停留在浅睡眠期和中度睡眠期。我们的前期工作显示,居住在海拔4 700 m地区的人,总睡眠时间显著减少,睡眠质量较差,如Ⅰ期睡眠占总睡眠时间的75.6%、Ⅱ期占22.1%、Ⅲ期占0.43%,无Ⅳ期睡眠[17]。因此,我们认为高原地区睡眠期呼吸障碍,特别是睡眠质量下降是造成高原人"早老、早衰"的主要原因之一。与移居高原的汉族比较,世居藏族保持有良好的睡眠结构和睡眠质量,表现在深睡眠时间明显延长、浅睡眠减少、觉醒及微觉醒指数减低、夜间持续较高的SaO2等,说明藏族是适应高原环境的最佳群体[18,19]

四、高原睡眠呼吸紊乱的干预措施

低氧环境是导致睡眠呼吸紊乱的基本原因,如何在睡眠期间改善缺氧是治疗睡眠呼吸紊乱的重要措施。目前公认的首选药是乙酰唑胺[20],它具有改善肺通气、减少周期性呼吸、提高SaO2、减轻夜间缺氧的作用,还能促进碳酸氢根从尿中排出,预防呼吸性碱中毒,是改善高原睡眠呼吸紊乱的首选药物。阿米三嗪(都可喜)通过刺激外周化学性受体,提高血氧浓度,也可用于治疗高原性失眠。另外,富氧房、持续气道正压以及睡觉前低流量吸氧等均可以改善夜间SaO2,消除睡眠中出现的周期性呼吸,改善高原睡眠质量[21,22]

我国睡眠医学研究虽仅有40余年历史,但近来该领域的研究得到了跨跃式发展。然而,在青藏高原由于极端自然环境和医疗设备匮乏,严重制约了睡眠医学的发展。据我们的调查,青海省农牧各州县医院尚未配置多导睡眠监测设备,缺乏专业技术人员及机构,人民群众甚至于医务人员对睡眠医学的认识不足、知识匮乏。因此,在高原地区开展睡眠医学研究条件还是十分有限,对于高原睡眠障碍的防治工作应给予高度关注。导致睡眠问题的原因很多,如躯体疾病、情感因素、生活方式、环境因素(如高原缺氧)等。开展睡眠呼吸紊乱的防治工作,如在高原地区睡眠前应适当吸入低流量氧或给予富氧等,有利于改善睡眠质量,减少睡眠呼吸紊乱的发生。

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