氧降和复氧速率对阻塞性睡眠呼吸暂停患者昼夜血压的影响

陈 月,于 蕾,兰晓馨,贾思琪,袁海波

（1.吉林大学第一医院呼吸内科睡眠中心,吉林 长春130021；2.吉林大学基础医学院生理学教研室,吉林 长春130021）

阻塞性睡眠呼吸暂停 （obstructive sleep apnea，OSA）是以睡眠期上呼吸道软组织反复塌陷，从而引起呼吸气流减少或完全中断为特点的一类睡眠呼吸疾病［1］。呼吸气流的间歇性降低或停止必然会造成血氧饱和度反复降低，继而引起间歇性低氧［2］。OSA可导致多系统损害，其中以对心血管系统的损害为重，包括冠心病、心律失常、心源性猝死和高血压等［3］。已有研究［4］表明：OSA是独立于年龄、体质量指数（body mass index，BMI）、饮食和遗传因素等高血压发病因素之外的另一个重要的高血压发生发展的风险因子。OSA发生过程中的间歇性缺氧可导致交感神经活性增加和外周血管收缩而引起血压升高。同时，间歇性缺氧会引起肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活而导致血压升高［5-7］。

目前，睡眠医学领域应用睡眠呼吸暂停低通气指数（apnea-hypopnea index，AHI）即每小时睡眠过程中呼吸事件的发作次数来诊断OSA并判断其严重程度。很多研究［8-10］应用AHI判断OSA的严重程度并分析其对血压的损害。然而，由于OSA是异质性疾病，临床症状相同的OSA患者，甚至AHI相似的患者，其靶器官损害却不同。单纯应用AHI，并未考虑呼吸事件引起血气变化的持续时间和深度，不能完全描述患者病理生理机制的紊乱，从而不能完全预测疾病引起的危害。AZARBARZIN等［11］在2019年提出低氧负荷的概念，与传统意义上的AHI比较，低氧参数的计算能更准确预测OSA患者心血管疾病的死亡率和全因死亡率。而OSA患者低氧参数的分析，包括氧降速率和复氧速率如何对昼夜血压产生影响，目前国内外报道较少。本研究采用国际标准多导睡眠监测方法，获得OSA患者精准血氧曲线，通过计算间歇性低氧的氧降速率和复氧速率，观察其与OSA患者昼夜血压和夜间血压波动（nocturnal blood pressure fluctuation，NBPF）的关系，为OSA并发高血压机制的研究及其预防和治疗提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2020年6—11月于吉林大学第一医院呼吸内科睡眠中心就诊的OSA患者106例作为研究对象，进行回顾性分析。106例患者中男性98例，女性8例，年龄22～64岁，平均年龄（39±9）岁。根据多导睡眠监测自带连续多点血压监测结果将患者分为2组：OSA并发高血压组（OSA+HT组）59例，收缩压（142.96±19.95）mmHg，舒张压（95.18±14.73）mmHg；OSA未并发高血压组（OSA－HT组）47例，收缩压（123.10±15.29）mmHg，舒张压（81.53±9.77）mmHg。本研究经吉林大学第一医院医学伦理委员会批准，研究对象均签署知情同意书。

1.2 纳入和排除标准纳入标准：①单纯OSA患者，初次就诊未经治疗，年龄≥18岁；②高血压患者未接受降压药物治疗；③整夜多导睡眠监测以及白天和夜间多点连续无创血压监测数据完整。排除标准：①经医疗干预的OSA患者；②经医疗干预的高血压患者；③存在高血压的其他继发性因素；④存在其他原因引起的睡眠障碍疾病。

1.3 多导睡眠监测采用多导睡眠监测系统（德国Somno V 6）于检查当晚20点至次日清晨6点对患者进行睡眠结构和呼吸事件监测，分别连接F3/M 2、F4/M 1、C3/M 2、C4/M 1、O1/M 2和O2/M 1脑电，进行眼电、下颌肌电、心电、鼾声、口鼻气流、胸腹运动和指尖氧饱和度监测。次日由专业睡眠技师进行人工分图。记录睡眠期不同分期百分率，包括非快速眼球运动1期（N1期）、2期（N2期）、3期（N3期）和快速眼球运动（rapid eye movement，REM）睡眠期；记录血氧并计算觉醒指数（arousal index，AI）和AHI等睡眠呼吸相关指标。监测当天禁止受试者白天睡觉、饮酒和服用镇静催眠类药物。

1.4 氧降速率和复氧速率的获取根据多导睡眠监测系统提供的整夜多导睡眠监测数据，提取患者整夜血氧饱和度的变化曲线，计算氧降速率及复氧速率。氧降速率是指血氧饱和度的下降速率，计算夜间睡眠期间的呼吸事件（低通气或者呼吸暂停）发生后紧随的脉博血氧饱和度从最高点降到最低点期间的每秒血氧饱和度的变化，氧降速率=氧降幅度/氧降时间。复氧速率是指呼吸事件发生后恢复通气的速率，计算脉搏血氧饱和度在最低点上升到最高点期间的每秒血氧饱和度的变化，复氧速率=复氧幅度/复氧时间。选取非快速眼球运动睡眠期（non-rapid eye movement，NREM）非常平稳的时间段所出现的间歇性缺氧事件作为计算对象，计算每个呼吸事件发生时的氧降速率和复氧速率，取平均值。

1.5 血压监测根据多导睡眠监测系统所提供数据，收集血压数据。血压数据生成是应用脉搏传导时间（pulse transit time，PTT）连续测压法监测患者睡眠期间的血压。PTT是指心脏搏动产生的心电图R波峰值到相应脉搏波到达指尖时间的延迟，主要取决于血管壁僵硬度。该方法是一种无创、连续、无需应用袖带的血压测量方法，PTT与血压呈负相关关系［12-15］。收集患者在清醒期及睡眠期收缩压、舒张压、平均动脉压和NBPF数据。

1.6 统计学分析采用SPSS 24.0统计软件进行统计学分析。2组患者BMI，不同睡眠期（N2、N3、REM）百分率，AI，最低血氧水平，氧降速率和复氧速率，经正态检验符合正态分布，以x±s表示，2组间样本均数比较采用两独立样本t检验；睡眠期N 1期百分率和AHI不符合正态分布，以中位数（四分位间距）［M（P25，P75）］表示，2组间样本均数比较采用Mann-WhitneyU检验；氧降速率、复氧速率与收缩压、舒张压、平均动脉压和NBPF之间的相关性采用Spearman相关分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 2组OSA患者基本临床资料和多导睡眠监测数据与OSA－HT组比较，OSA+HT组患者BMI明显升高（P＜0.01），年龄和性别百分率比较差异无统计学意义（P＞0.05）。与OSA－HT组比较，OSA+HT组患者睡眠期N1和N2期百分率明显升高（P＜0.05），N3期百分率明显降低（P＜0.01），REM期百分率差异无统计学意义（P＞0.05），总睡眠时间（total sleep time，TST）差异无统计学意义（P＞0.05），AHI和AI明显升高（P＜0.05），最低血氧水平明显降低（P＜0.01）。采用PTT技术连续多点监测血压变化，与OSA－HT组比较，OSA+HT组患者NBPF明显升高（P＜0.01）。见表1。

2.2 2组OSA患者的氧降速率和复氧速率与OSA－HT组比较，OSA+HT组患者氧降速率和复氧速率均明显升高（P＜0.01）。见表2。

表2 2组OSA患者氧降速率和复氧速率Tab. 2 Speeds of deoxygenation and reoxygenation ofOSA patients in two groups(±s,%·s－1)

表2 2组OSA患者氧降速率和复氧速率Tab. 2 Speeds of deoxygenation and reoxygenation ofOSA patients in two groups(±s,%·s－1)

Group OSA－HT OSA+HT t P n 47 59 Deoxygenation speed 0.33±0.16 0.49±0.18－4.633＜0.01 Reoxygenation speed 0.71±0.52 1.08±0.46－3.902＜0.01

2.3 OSA患者氧降速率和复氧速率与昼夜血压的相关性OSA患者氧降速率和复氧速率与白天舒张压、平均动脉压及夜间收缩压、舒张压和平均动脉压均呈正相关关系（P＜0.05），氧降速率和复氧速率与白天收缩压均无相关性（P=0.089，P=0.071）。见表3。

表3 OSA患者氧降速率和复氧速率与昼夜血压的相关性Tab. 3 Correlations between deoxygenation andreoxygenation speeds and diurnal and nocturnal blood pressure

2.4 OSA患者氧降速率和复氧速率与NBPF的相关性OSA患者氧降速率和复氧速率与NBPF呈正 相 关 关系（r=0.595，P＜0.01；r=0.646，P＜0.01）。见图1。

3 讨 论

OSA发生时的低通气或者呼吸暂停事件，会导致间歇性低氧和睡眠片段化，对机体产生多种慢性损害。OSA是心血管疾病的独立危险因素，并且与高血压的发生独立相关［16］。2003年的高血压预防、监测、评估和治疗联合国家委员会的第七次报告（JNC7）［17］指出：OSA是高血压患者发病的重要继发性因素，OSA独立于肥胖之外，对慢性血压的升高起一定作用，充分体现了OSA与高血压之间的因果关系。有研究［18］表明：OSA是顽固性高血压患者最常见的继发性因素，肥胖、男性和高龄等因素是OSA和高血压的共同危险因素［19-20］。

间歇性缺氧是OSA发生时的代表性特征，并是导致OSA全身并发症的关键中间介质［16］。有研究［21］显示：对AHI和氧减指数（oxygendecrease index，ODI）进行多元线性回归分析，ODI与高血压的发病率独立相关，但AHI与高血压的发病无关，表明除AHI外，还存在某些决定性因素，如慢性间歇性缺氧在OSA相关高血压的发病中起关键作用。因此非常有必要研究低氧参数在OSA引起高血压中的作用及其机制。

本研究通过分析106例OSA患者的临床资料，采用多导睡眠监测获得低氧参数，应用PTT连续多点无创血压监测方法，探讨OSA与高血压之间的关系，尤其是夜间呼吸事件相关的氧降速率和复氧速率与昼夜血压以及NBPF的相关性。AHI相同的OSA患者，低氧特征可以不同，而不同低氧特征的呼吸暂停事件会对血流动力学及自主神经系统产生不同的影响［22-23］。

图1 OSA患者氧降速率和复氧速率与NBPF的相关性Fig.1 Correlations between deoxygenation and reoxygenation speeds and NBPF

夜间呼吸暂停或低通气的每一次发作，通常会伴随血氧饱和度的急剧下降，并在通气恢复后迅速上升至正常，这一过程称作缺氧-复氧，与缺血-再灌注损伤的反复发生相类似。在缺氧时机体抗氧化机制降低，而在复氧时产生更多的活性氧（reactive oxygen species，ROS），打破抗氧化机制与活性氧产生的平衡，进一步导致氧化应激和全身炎症，介导内皮损伤［24-25］。有研究［26］显示：与健康对照组比较，OSA组患者8-异前列腺素水平明显升高，表明OSA导致氧化应激增加。OSA引起的氧化应激和全身炎症增加引起的内皮功能障碍会促进动脉粥样硬化，使个体易患高血压［25，27］。本研究结果显示：氧降速率和复氧速率是间歇性低氧对机体损害的主要原因，与未并发高血压患者比较，OSA并发高血压患者氧降速率和复氧速率均明显升高，表明损害严重，并且该损害与OSA患者白天和夜间的血压升高均呈正相关关系，提示间歇性低氧参数中氧降和复氧速率对OSA患者的昼夜收缩压及舒张压均有直接影响。

与传统睡眠参数比较，本研究所应用的低氧参数——氧降速率和复氧速率能更加精确地体现每一例OSA患者夜间不同的低氧情况，能够更好地体现OSA的异质性。采用PTT连续测压法，能够在不影响患者睡眠的情况下获得血压的动态变化结果。氧降速率和复氧速率与OSA患者白天舒张压、平均动脉压及夜间收缩压、舒张压和平均动脉压血压有相关性。无论是氧降还是复氧期间，血氧饱和度低于正常水平，均存在夜间低氧血症。正常受试者在夜间睡眠时交感神经活动减少，副交感神经活动增加，使血压和心率保持在夜间生理“下降”状态。而在OSA患者中，由于呼吸暂停发作，间歇低氧血症和高碳酸血症会激活交感神经系统的活动。随着高血压的发展，儿茶酚胺水平升高［5，28］。本研究结果显示：氧降速率和复氧速率与OSA患者昼夜血压和NBPF呈明显正相关关系，提示OSA引起的低氧-复氧的损伤导致患者夜间血压不稳，在高血压的发生中起到重要作用。

OSA是一种异质性的睡眠呼吸紊乱性疾病。间歇性的缺氧-复氧是其独特的表现，但不同的缺氧和复氧模式所带来的血流动力学改变也均不相同。分析氧降速率和复氧速率对OSA患者昼夜血压尤其是NBPF的影响，以及低氧参数在临床上评估OSA对靶器官的损害方面的作用，应该得到充分重视。