睡眠呼吸暂停-关于呼吸不稳定的研究三

铅的发病机制

为了了解铅的发病机制，我们必须了解触发、停止和传播铅。在检查从稳定呼吸到呼吸困难的转变时，几位研究者观察到，第一次睡眠呼吸暂停通常是在第一次呼吸困难之前突然增加的呼吸，暂时减少2号氧合酶（图3）。一旦开始呼吸暂停，他们会直到Paco 2才终止已经显著地超过了普遍的Eupneic Paco 2。可能是由于呼吸控制系统的“惯性”特性。所以，就像现在一样兴奋性中枢输入在兴奋性刺激停止后继续呼吸（如前面所述的短期增强），也存在抑制性“记忆”。即使在主要抑制作用（低碳酸血症和/或机械性抑制反馈）终止。由此导致的呼吸暂停延长意味着低氧血症和高碳酸血症，以及化学感受器感觉输入的增强，导致短暂性觉醒和UAW的重新开放以及呼吸活动的增强，这些共同作用。呼吸暂停停止后会导致通气过度。接下来的换气过度可能驾驶Paco 2再次低于呼吸暂停阈值，导致另一次呼吸暂停，从而使循环持续下去。这种自我维持的铅会被唤醒而终止或最后一次呼吸暂停恢复通气时的正常潮气量（图4）。在前一种情况，清醒刺激恢复呼吸节奏。在后一种情况下，无通气过冲可防止呼吸系统持续振荡。如图4a所示，缺乏觉醒可能在一定程度上导致缺乏超调终止呼吸暂停。

小CO 2

准备金二氧化碳的关键作用在睡眠中保持有节奏的呼吸是由PCO 2的非常敏感和可重复性呼吸暂停阈值在NREM睡眠中。这个阈值是大约比睡眠呼吸正常值低3-5毫米汞柱，接近呼吸正常水平PACO 2在清醒中出现。最近也证明了防止PA C O 2的小幅度上升通常伴随着从清醒到睡眠的转变（通过将受试者置于机械通气器上）会导致呼吸暂停。

图3铅的开始。一个多导睡眠图记录的NREM睡眠患者的CSA证明从稳定呼吸过渡到铅。注意有节奏的呼吸一直持续到呼吸过度和唤醒引发中心性呼吸暂停的地方。然而，仅先前的唤醒并不影响呼吸节律，强调高通气在铅发育中的主要致病作用。缩写：CSA，中央睡眠呼吸暂停；脑电图，心电图；肌电图，胫骨前肌电图；肌电图，颏下肌电图；EOG，电眼图；NREM，眼球非快速运动；P ES，食管压力；PB，周期性呼吸；SAO 2，氧饱和度；V t，潮气量。

图4 PB端接。睡眠中的多导睡眠图记录表明，两种情况下可能会停止PB。环孢素A（a）由于肺结核患者的呼吸暂停没有增加，最后一次呼吸暂停转变为稳定呼吸，呼吸暂停后恢复V T。注意，在结束时没有任何唤醒或睡眠状态的改变呼吸暂停，这可能至少部分解释了通气过度。（b）PB终止通过一个动作唤醒。不管相关的呼吸过度，清醒状态允许恢复平稳呼吸。这些观察强调了高通气和觉醒在铅的传播。缩写：CSA，中枢性睡眠呼吸暂停；EEG，脑电图；EKG，心电图；EMGAT，胫骨前肌电图；EMGSM，颏下肌电图；EOG，电眼图；P ES，食管压力；Pb，周期性呼吸；Sao 2，氧饱和度；V t，潮气量。资料来源：谢博士未发表博士论文由多伦多大学布拉德利博士指导。

二氧化碳的重要性

对于有节奏的呼吸，也可以证明只有很小的受启发的二氧化碳量将消除睡眠中的中枢性呼吸暂停和铅。Paco2的呼吸暂停阈值是可重复的，但不是恒定的，并且可以被许多因素，如全身兴奋状态；唤醒-睡眠阶段；桥上输入（例如，行为驱动）；PAO 2的水平；现行的Eupneic Paco 2和其他感官输入，如神经机械反射。所有这些输入影响节律产生的过程。尽管这些因素本身都不充分为了引起呼吸暂停，他们在不同方向和不同程度上影响呼吸暂停阈值。作为一个结果：Paco 2的呼吸暂停阈值是不稳定的。缺乏对呼吸暂停阈值导致过度强调正压通气2的致病作用。通过采取它单独作为呼吸暂停阈值附近的一个测量指标和呼吸稳定性的一个预测指标。然而，呼吸驱动会影响两种通气性Paco2。呼吸暂停阈值PACO 2尽管很少达到同样的程度。使用呼吸暂停阈值的直接测量PACO 2（图5），

我们发现呼吸稳定的决定因素不是正压通气的PA C O 2，也不是PA C O 2的呼吸暂停阈值，而是两者之间的差异。（ΔPCO 2），也就是说，二氧化碳储备。许多常见的实验、环境和病理条件将改变二氧化碳的量储备。缺氧，碱中毒，多巴胺干预（to特别抑制颈动脉体，脑缺血，心力衰竭倾向于减少或者缩小二氧化碳的范围储备，从而导致呼吸暂停的倾向（图6）。高氧和代谢性酸中毒通过导致CO 2增加来稳定呼吸储备。

高回路增益

回路增益是一个工程术语，用于描述呼吸反馈系统的动态行为和预测呼吸稳定性。太低增益意味着无法及时有效地纠正干扰，而过高增益则往往会对任何干扰进行过度纠正并导致其传播。通常情况下，闭环呼吸机控制系统包括控制（化学感受器）和控制（通风）系统以及两个实体（循环系统和神经系统）之间的沟通渠道。因此，控制系统的总回路增益（g l）为化学反应增益（g c）、植物增益（g p）的产物，由肺部贡献）和混合增益（g m，由循环时间贡献），即g l=g c×g p×g m。大多数调查人员通气化疗对低氧和/或高碳酸血症的敏感性作为控制器增益，因为它是一种G L的主要成分，易于评估。

图6二氧化碳的减少在CSA（A）患者和低氧暴露正常人中的储备（b）水平线代表Eupneic Paco 2在无压力支持的情况下，呼吸稳定时睡觉。垂直杆从Eupneic P ET CO 2开始（条顶线）到阈值P ET CO 2（的底线因此，它的长度表示低通气（开放式）或呼吸暂停（实心）阈值与正常通气的接近程度。P ET CO 2，也就是说，二氧化碳储备。在发生CSA的CHF患者和低氧暴露的正常受试者中，有一个小的二氧化碳储备。缩写：CHF，充血性心力衰竭；CSA，中枢性睡眠呼吸暂停；P ET CO 2，结束潮汐PCO 2. 

控制器增益/化学敏感性

虽然整个呼吸系统都参与了反射弧，当神经机械呼吸装置的性能正常，对化学物质的通气反应正常。挑战很大程度上反映了化学敏感性。二氧化碳敏感性通常通过测量通气对二氧化碳的反应来评估，理论上的呼吸暂停阈值可以由Δv e/Δpaco 2的外推确定。零V E响应线。然而，二氧化碳响应增益在eupnea之上和之下并不总是相似的。因此，我们量化了对减少的Paco2的敏感性采用机械通风的Eupena下方。这种方法也可以用来评估PACO 2的呼吸暂停阈值。（图5）。图7a显示了通气量下降到Eupena以下对低碳酸血症的反应。

影响二氧化碳储备。对于给定的Eupneic Paco 2（C点），当Δv e/Δco 2的斜率从AB线增加到AD，呼吸暂停阈值从B点增加到D点。结果，相应的CO 2储备从BC到CD的距离减少。然而，在现实生活中，坡度的增加通常与Eupneic Paco 2的减少有关，也源于呼吸驱动力增强。这两个因素对二氧化碳的净影响储备将在下一段中讨论。在临床环境中，CSA患者对高碳酸刺激有更大的反应和低碳酸抑制。Δv e/Δco 2的陡坡在上下两个方向上，eupnea被认为是环孢素A随着通气性化学敏感性的增加，任何对血气的短暂干扰如在叹息、运动唤醒、UAW障碍物突然释放时发生的情况，或在睡眠中终止呼吸暂停会引发或永久性的铅中毒，因为过度的超通气可驱动Paco 2。低于呼吸暂停阈值会导致呼吸暂停。

植物增益

植物生长量是衡量通风对PCO 2影响的指标，表示为PACO 2每单位换气次数（Δpaco 2/Δv e）。它由肺泡通气等代谢线上的主要通气点。图7b显示了只需增加背景驱动力来呼吸而不改变g c就会移动PACO 2在等代谢曲线的左侧，定义了paco 2的双曲线关系到肺泡通气。因此，减少的植物增益增加了二氧化碳由于在驱动Paco2时需要额外的过度换气（用EJ段表示）而预留来自Eupneic水平（G点）至呼吸暂停阈值（F点）。

植物减产的有利影响增加二氧化碳储备可以解释为什么慢性低碳酸血症不易使患者某些疾病中的铅，如肝硬化和肺纤维化，以及为什么某些药物性呼吸刺激，如茶碱、乙酰唑胺和阿米替林。能稳定呼吸，尽管同时降低了通气性Paco2。相反，代谢性碱中毒导致的驱动力下降和通气不足颈动脉体抑制剂（多巴胺）使人对呼吸暂停和不稳定高度敏感。这是因为植物的高增益和G C的变化只有很小的进一步。驱动PACO 2需要瞬时通风超调量。呼吸暂停阈值。睡眠，从本质上讲，通过提高Eupneic Paco 2来增加植物的产量。由于睡眠相关的通风不足和通过减少二氧化碳因FRC降低而贮存在肺部。

关于变化的主要重要性的这些概括的例外植物对二氧化碳的吸收在缺氧等情况下，随着通气驱动力的变化而发生储备。或某些CHF患者，肺血管急性升高。压力或脑血管反应性降低，其中CO 2Eupena和呼吸暂停之间的反应增加。当植物增益的变化与Eupena以下的化学敏感性变化有关时，呼吸稳定性将被确定由gP与gC变化的净效应得出。如图7c所示，有利影响低的植物增益可以被高的化学敏感性所覆盖，从而导致少量的二氧化碳储备，从而使人在睡眠中易患铅中毒。

                                     图7测定CO 2时植物增益和控制增益相互作用的示意图
 

在给定的代谢率下储备（即呼吸稳定）。每个图中的理论等代谢线描述肺泡通气（V A）和肺泡PCO 2之间的关系。（帕科2）双箭头表示肺泡通气的Eupena设置（A点）和相应的平衡PCO 2。（C点）。这个连接Eupenic和呼吸暂停（Zero V A）点的线具有不同的坡度表明在通气对低碳酸血症的反应。（a）说明对于给定的Eupenic Paco 2，更大的控制增益（线ad的斜率>线ab）导致较小的CO 2保留（C点和D点之间的距离<距离cb）。（b）显示平衡paco 2的影响。在CO 2上储备。对于给定的ΔV A/ΔCO 2坡度（直线ef/直线ab）较低盛行的Paco 2扩大二氧化碳储备（gf>cb）。因为等代谢的双曲线形状曲线，需要额外的V a（ej）来驱动paco 2从通气水平（G点）到呼吸暂停阈值（F点）。因此，植物增益的减少扩大了二氧化碳的范围。保留一段距离。否则，如果代谢曲线是一条直线（水平虚线），CO 2准备金只能由控制器增益与Eupneic Paco 2无关并且应保持不变（hf的距离=cb）。（c）演示当Eupneic PCO 2减少（从A点到K点），而化学敏感性增加（从AB点到K点）。最终结果可能是少量的二氧化碳。保留（距离ml<cb），尽管小的植物增加部分保存了二氧化碳保留（距离mn）。

主要的呼吸暂停类型以及随着时间推移主要的睡眠呼吸暂停类型的转变随着心脏功能和循环时间的变化，提示这两种类型的呼吸暂停有部分共同的潜在机制；（iv）数量的改变进一步干预和治疗后每种类型的呼吸暂停的比例说明OSA和CSA的常见病因，呼吸暂停类型可能由主要的无人机功能不全和呼吸控制不稳定决定；（v）OSA和CSA的共同周期性特征表明呼吸驱动的振荡。两个病例；和（vi）持续气道正压通气（CPAP）或甚至CSA（160）患者的双水平气道正压通气（BIPAP）治疗表明增加的无人机参与了CSA的起源。上述现象揭示了高无人机阻力与呼吸不稳定之间的致病联系。这是一个典型的例子链接由ONAL和LOPATA提供（157）。他们研究了睡眠呼吸暂停综合征患者，在治疗性气管造口术前后，并报告说，在开放气道的情况下，这些患者出现通气不稳定；而大多数患者出现闭合气道。OSA，无人机的崩溃发生在呼吸驱动的最低点。

这就产生了两个定义之间因果关系的问题。论单手、UAW功能障碍和/或异常可能导致呼吸不稳定，因为在一段时间的崩溃后，UAW的重新开放往往会导致短暂的高通气。从而导致低碳酸血症，从而使呼吸不稳定。UAW临时闭塞已被实验性地用于通过诱发闭塞后的中枢性呼吸暂停。呼吸过度，导致呼吸停止。另一方面，由于无人机肌肉受呼吸控制系统的调节，r-uaw与呼吸驱动强度成反比关系。肺泡灌洗液中，呼吸驱动力的消长与呼吸驱动力的消长有关。例如，在低氧诱导的PB，R UAW在低通气期增加，在高通气期下降（图8）。当应用外部吸气阻力或当睡眠中无人机阻力增加时，缺氧暴露会导致气道阻塞。最近的研究表明，77%的恒河猴运动单位增加其化学放电量刺激，也就是说，增加呼吸驱动力，导致R UAW降低。

通过相比之下，呼吸驱动力的降低可能会缩小甚至关闭无人机，正如通过内窥镜检查。减少呼吸驱动，通过引入低碳酸血症引起中枢性呼吸暂停通过机械通气进入正常睡眠的受试者体内，导致逐渐缩小在中心性呼吸暂停过程中完全闭塞，且无吸气用力。因此，呼吸控制不稳定直接影响无人机的肌肉功能，但不影响无人机的肌肉功能。致病性，除非无人机在解剖学或功能上受到损害。事实上，患有重度阻塞性睡眠呼吸暂停的循环增益高于正常人，阻塞性睡眠呼吸暂停的严重程度与正常人相关以回路增益的振幅。总之，增加的无人机在呼吸时会使呼吸控制系统不稳定。不稳定性会影响UAW功能。这两种疾病相互促进，使铅持续。

铅是否具有中心或阻塞倾向取决于呼吸输出停止，即PACO 2降低的速度和程度。和无人机肌肉在结构和/或上纠正任何缺陷的即时补偿能力。无人机的功能特性。当呼吸驱动变为零时，CSA必须发生，与UAW状态无关。呼吸驱动力降低可能导致如果无人机功能正常或完全补偿，或阻塞性呼吸暂停或UAW功能障碍合并时出现低通气。然而，中心性呼吸暂停可发生在气管造口术中。无UAW增加且环增益对OSA严重程度影响不大的患者气道湿陷性极高或极低的个体。

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