睡眠呼吸暂停-关于呼吸不稳定的研究二
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维持睡眠呼吸节律的因素
呼吸节律的发生呼吸中枢是由背部的呼吸神经元和突触组成的网络延髓腹外侧部分,能够接收、分析和整合各种神经输入,然后产生呼吸的节奏和模式,以满足新陈代谢。需要并适应意志和行为活动。在NREM睡眠期间,呼吸受到来自不同周边和中心的反馈输入的严格控制受体,特别是化学受体。
化学反应
在所有的传感器中,化学感受器在睡眠中是最重要的,在调节通风方面起着主导作用。大脑内部(中央化学感受器)和外部(周围化学感受器,特别是颈动脉体)的感觉部位用来监测O 2扰动CO 2以及脑组织/中枢脊髓液和动脉血的酸碱度。在除了其正常的稳态功能外,它们还为呼吸中枢处于生理状态,对呼吸至关重要睡眠时产生节律。
为什么我们需要中央和外围化学受体?这两种怎么样化学受体在睡眠呼吸调节中相互作用?
由于血管内定位,外周化学受体能够直接检测和快速响应血液中的短暂变化,甚至是呼吸内的变化,血气。因此,颈动脉化学受体对早期PA C O 2变化最初20-25秒的通气反应阶段此外,颈动脉体输入能够与肺伸展受体输入相互作用,调节随后的呼吸模式。由于肺结核在通气过度后迅速发生,外周化学受体可能是过度通气后呼吸暂停的主要介质。以下参数进一步支持此建议的密钥外周化学受体的作用:(i)Pb对诱导的短暂性无反应。如果颈动脉化学受体失神经,过度通气(即通气过度)和(ii)PACO 2的瞬时降低需要在完整的睡眠中引起呼吸暂停当分离和灌注颈动脉化学受体时,动物的数量增加了一倍以上正常血。换言之,对于短暂事件,呼吸暂停中枢化学受体的阈值比外周化学受体的阈值敏感度低化学受体。
然而,颈动脉体低碳酸血症不能是通气过度后呼吸暂停的唯一原因。中枢化学感受器和神经机械反射必须参与引起睡眠呼吸暂停。例如,将分离的颈动脉化学感受器灌注到低碳酸血症血液(如15 mmHg PA C O 2)导致v t降低,但对呼吸时间。通过药物抑制颈动脉可达到呼吸暂停身体(70岁),但生理上仅能达到的低碳酸血症水平不能引起呼吸暂停。因此,我们认为肺部炎症的抑制性炎症之间的相互作用短暂通气过度引起的颈动脉体低碳酸血症对引起呼吸暂停至关重要。此外,最近有证据表明使用的是麻醉大鼠延髓后区的中枢化学受体神经元,这表明刺激颈动脉化学感受器会导致中央化学受体的输出,即二氧化碳-敏感神经元。这些数据点强烈地与周围和中央化学受体之间的直接功能联系,也就是说,任何时候周围化学受体受到影响,其结果是膈神经活动和通气的术语可能包括中枢神经的作用化学受体也一样。
必须强调的是,中央化学受体确实是强大的二氧化碳。/H+传感器。脑细胞外液H+的特异性增加导致通气量的显著增加。平均超过50-60%的高碳酸血症稳态反应,即超过30秒的PA C O 2升高,可归因于中央化学受体,尤其是在睡眠时,中枢化学反应在调节呼吸。支持这一概念的证据是缺乏或减少的患者中央化学反应能够维持相对正常的通气清醒,但需要通气支持以避免睡眠时窒息。基于对此观察,Feldman等人认为中枢化学受体提供关键的产生节律的感觉反馈。我们进一步认为,相对于周围化学感受器提供的瞬间移动感觉信息,中央化学感受器提供了一种强直输入,这对于睡眠中的节律生成至关重要,当清醒刺激被取消。脑血流量的调节中枢化学受体的延迟有助于消除中枢PCO 2的振荡使输入更加恒定。因此,中央化学受体可能进化以减少不稳定性,是外周化学受体输入的固有效应,Guyenet强调了外周和中央化学受体在通气控制中相互依赖的潜在重要性,他认为这两个化学受体总是作为一个团队工作。因此,影响中央化学感受器会使呼吸不稳定。然而,目前还没有证据关于与呼吸暂停-高通气循环有关的铅相关血气振荡如何影响中枢化学受体的功能或中枢化学受体如何促进铅。很可能中央化学受体感受到P c o 2的增加会出现短暂的呼吸暂停或者,换气不足必须对随后的换气过度和因此永久保存Pb。
机械反馈
机械反馈来自气道、肺、胸壁和肺血管系统。对刺激、发炎、放气、肺伸展以及肺动脉高压的反应拥挤。有髓鞘的拉伸受体或无髓鞘的拉伸受体的输入c-fi-bers通过迷走神经被送到孤束核(nts)。NTS被考虑呼吸综合控制的一个重要部位,两肺都伸入其中。受体和颈动脉体化学受体发送它们的输入。此外,在一些神经元中观察到化学和机械输入之间的加性相互作用。位于脊髓背侧和腹侧呼吸中心。如前一节所述,有间接证据表明肺牵张受体的抑制性迷走神经反馈与颈动脉体低碳酸血症相互作用,导致短暂通气过度后的呼吸暂停。在人类中,通过刺激肺来抑制呼吸伸展受体,也被称为遗传-布鲁尔反射前体,可被低碳酸血症夸大,被肺去神经支配所废除。遗传-布鲁尔抑制性反射也被掩盖通过大脑皮层的变化来调节呼吸时间,只有当受试者没有意识到刺激,如在睡眠时。即使在睡眠呼吸暂停中,它也只起到有限的作用。在无低碳酸血症的通气控制中。Wilson等人在睡眠受试者中使用机械通气,以证明单独使用大V T而没有低碳酸血症是无法引起的呼吸暂停。然而,机械反馈的抑制性影响可能成为不可能的。在某些涉及肺部的病理条件下,如心力衰竭,或呼吸控制系统已经接近不稳定状态。机械反馈对心衰患者CSA发生的潜在影响将是在CHF呼吸不稳定章节中讨论。
脑血管对Paco2的化学敏感性
当中央化学受体感知脑组织的酸碱度时,后者由CBF灌注决定。对于给定的脑代谢率,脑血管调节和呼吸控制存在,任何影响脑血管控制的东西都可能影响通气反应。升高的PACO 2引起血管扩张,主要是直接增加CBF。脑垂体血管平滑肌细胞外ph值。作为大脑二氧化碳被冲走了血管扩张,PCO 2中央化学受体水平的[H+]增加较少与动脉血相比,可以降低通气刺激水平,减少通气过度。相反,减少了Paco2导致血管收缩和CBF减少以及增加脑循环时间。这些脑血管反应将部分在中央化学受体处保存[H+],从而帮助中央化学受体针对低动脉PCO 2继续向呼吸中心输入补品,使呼吸暂停不太可能发生。通过这样做,二氧化碳的影响在cbf上提供了一种重要的反调节机制,可以最大限度地减少中枢化学受体[H+]的变化。在面对Paco2的干扰时保持呼吸平稳。有趣的是,位于中央化学受体所在的延髓头端腹外侧的脑血管对Paco2更为敏感。比皮质区的血管。因此,由脑血管系统机械性阻塞引起的脑缺血与增加通风和过度通风CO 2化学反应性。当吲哚美辛用于实验性降低CBF和阻断CBF时对二氧化碳的反应在正常人中,对动脉性高碳酸血症和低碳酸血症的通气反应显著增加,这是由于中心化学受体部位的酸中毒(高碳酸血症期间)或碱中毒(低碳酸血症期间)更大,从而导致呼吸不稳定。(图2)。有可能是年龄相关的脑血管收缩反应的下降男性的低碳酸血症和相对较低的脑血管化学敏感性比较女性(95岁)在一定程度上有助于老年男性铅的高发病率。更多标志-总之,基线CBF的降低和脑血管对CO 2在充血性心力衰竭(CHF)患者中可能导致更高的发病率。
这些患者的睡眠呼吸暂停患者的CBF和CBF对CO 2的反应与正常人或对照组相比。有限的数据有研究表明,用血管扩张剂卡托普利治疗CHF同时增加CBF和减少呼吸暂停发作。
在睡眠中,CBF与大脑代谢紧密结合,从而控制代谢超越了脑血管化学调节的影响。因此,CBF降低。与NREM睡眠中的脑代谢率一起,尽管Paco2增加大脑对两种paco 2的化学敏感性和PAO 2似乎也在减弱,尽管迄今为止,只有在极窄范围的高碳酸血症的慢波睡眠中才能证明这一点。这些变化对脑血管控制的病理意义尚未得到充分研究。REM睡眠中较高的CBF是否有助于对于这一睡眠阶段罕见的CSA也不清楚。
图2脑血管化学敏感性对中枢化学受体的影响。当吲哚美辛降低CBF和脑血管CO 2的化学敏感性时,Δv e/Δp et co 2的斜率反应增加意味深长。但是,Δv e/Δp jv co 2的坡度因消炎痛未改变。这些比较提示吲哚美辛增加常规通气对吸入二氧化碳的反应其次是低CBF对脑PCO 2的影响,缩写:CBFV,脑血流速度;P ET CO 2尾潮PCO 2;P JV,颈静脉PCO 2;V e,分钟通风。
短期增强和长期促进
呼吸控制系统能够在某些类型之后显示出持久的激励刺激。例如,短暂的颈动脉窦神经刺激或全身缺氧可以导致通气活动在几秒到几分钟内逐渐升高(短期增强或放电后,在移除刺激后持续。短期在人类及其解剖部位中已清楚地观察到增强现象。可能位于脑干。由于被动过度换气无法诱发,因此短期增强似乎是出院后的一种活动依赖性呼吸。这种机制促进了刺激停止后持续的通气刺激,因此有助于稳定换气过度后的呼吸。然而,这种增强的后效明显被短暂的低碳酸血症或持续的缺氧所掩盖。
NRM睡眠,因此无法保护受试者免受CSA的影响间歇性缺氧可导致AT呼吸活动延长。刺激终止后至少一小时。这种现象被称为呼吸长期促进,是一种血清素依赖的中枢神经机制。长期促进与呼吸稳定之间的关系是不确定的,尽管一些研究者认为它可能是由铅相关的复发激活的。OSA患者的去饱和作用,这种积极的促进作用可能有助于稳定UAW在这些患者中。
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