阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征與上氣道肌群的研究進展

王爽，李彩紅，石浩田，王春秀，徐立新，黃艷

（1.華北理工大學，河北 唐山 063000；2.華北理工大學附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科,河北 唐山 063000）

0 引言

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS）是由多種原因?qū)е滤郀顟B(tài)下反復出現(xiàn)低通氣和或呼吸中斷引起慢性間歇性低氧血癥伴高碳酸血癥以及睡眠結(jié)構(gòu)紊亂，進而使機體發(fā)生一系列病理生理改變的臨床綜合征，主要臨床表現(xiàn)為睡眠打鼾伴呼吸暫停及日間嗜睡、疲乏記憶力下降等。醫(yī)學研究表明認為OSAHS是導致冠心病、高血壓[1-2]、卒中[3]等多種疾病發(fā)生的獨立危險因素。OSAHS最主要的發(fā)病機制是上氣道解剖結(jié)構(gòu)異常[4-5]和上氣道肌肉病變。在睡眠期間，OSAHS上氣道阻塞，導致氧飽和度降低，長期反復發(fā)病嚴重者可引起注意力下降、記憶力減退、認知功能障礙及多臟器功能的受損?；疾÷实闹鹉晟呤谷藗儗Υ瞬〖哟笾匾?，輕癥患者很少就診，大部分患者就診醫(yī)院時已經(jīng)處于重度，目前對于OSAHS的治療，主要是通過持續(xù)氣道正壓通氣（continuous positveair-way pressure,CPAP）、口腔矯正器及手術(shù)治療等手段。其中有一部分患者不能耐受CPAP的治療方式，而且手術(shù)、CPAP等治療方式不適用于輕中度的OSAHS患者。近年來，眾多國內(nèi)外學者研究上氣道肌肉鍛煉對OSAHS患者的治療影響，主要體現(xiàn)在：（1）OSAHS中上氣道肌肉的改變；（2）關(guān)于上氣道肌肉鍛煉治療OSAHS 的方法；（3）上氣道鍛煉方法在治療OSAHS中的應用。故本文針對OSAHS與上氣道肌肌群的關(guān)系做一綜述。

1 上氣道肌群的解剖

上氣道從解剖上分為鼻咽部、口咽部和咽下部3個部位，其中鼻咽部位于軟腭之上，通過鼻后孔與前面的鼻腔相連；口咽部位于軟腭與喉之間，與口腔相連；咽下部位于喉的延伸部位，與喉腔相通。其中咽腔氣道是睡眠中上呼吸道閉塞和狹窄部位。上氣道肌群由20多塊上氣道肌組成，包繞在上氣道的周圍可以有效地保持上氣道管腔的收縮和開放[6]。這些肌肉根據(jù)功能不同可以分為4群：①可影響軟腭位置的肌肉；②影響舌位置的肌肉；③影響舌骨位置的肌肉；④影響咽后外側(cè)壁位置的肌肉，其中影響舌位置的肌肉最常見的是頦舌肌。這些肌群在人體呼吸過程中相互協(xié)調(diào)、相互作用決定氣道的收縮與開放。吸氣過程是主動的，在吸氣時上述許多肌肉的張力增加同時肌肉開始收縮變短，使上氣道變得堅硬并開放從而抵消氣道負壓的塌陷作用[7]這些肌肉被稱為吸氣相肌肉其中以頦舌肌研究得最多，頦舌肌是上氣道中最主要的也是最大的擴張肌。其它的肌肉如腭張肌并不具有吸氣相的活性，但在呼吸周期中始終保持一種相對不變的活性水平，這些肌肉被稱為張力肌或體位肌[8]，在上氣道管腔的開放和收縮中起著十分重要的作用。

2 OSAHS發(fā)病機制

OSAHS發(fā)病機制復雜，目前在醫(yī)學上主要體現(xiàn)在以上氣道解剖結(jié)構(gòu)異常、咽部肌群功能異常[9]、通氣管理功能、內(nèi)分泌功能紊亂[10-12]以及睡眠中喚醒的閾值[13]等幾個方面。其中上氣道解剖結(jié)構(gòu)異常及咽部肌肉是發(fā)病機制核心。肺容量[14]、肺部表面張力[15]等因素也可能與OSAHS的發(fā)病有關(guān)，還需進一步的研究證明。

2.1 上氣道解剖

臨床證實，肥胖、超重、或存在上呼吸道包括鼻咽部位的解剖結(jié)構(gòu)異常的如鼻腔阻塞、扁桃體腺樣肥大、軟腭下垂松弛、懸雍垂過長、過粗、咽腔狹窄、舌體肥大、舌根后墜、下頜短縮等是造成阻塞性睡眠呼吸暫停發(fā)病的高危因素。近些年，臨床上通過不同檢查方法來了解OSAHS患者的上氣道狹窄或梗阻情況。Finkelstein[16]等通過使用頭顱測量成像技術(shù)分析了OSA患者與正常人的腭咽解剖結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)OSA的患者咽部長度增加，膜增厚，咽后壁增厚，咽腔變窄。Schwab[17]等的研究發(fā)現(xiàn)OSAHS患者的咽側(cè)壁、舌均大于正常對照者，同時舌的大小及體積和側(cè)壁容積是睡眠呼吸暫停尤為重要的獨立危險因素，研究證實：上氣道軟組織結(jié)構(gòu)體積增大是OSAHS的重要危險因素。Ozer T的研究發(fā)現(xiàn)[18]：在OSA患者中發(fā)現(xiàn)，腭咽氣道體積的明顯減少，研究認為橫斷面越狹窄就會導致更多的呼吸暫停。這些數(shù)據(jù)都強調(diào)了上氣道解剖在誘發(fā)睡眠呼吸障礙患者中的重要性。還有學者[19]利用計算機輔助穆勒氏手法纖維咽鏡(CFPMM)檢查OSAHS患者上氣道(UA)的特點，顯示所有OSAHS患者均有腭部梗阻。Launois 等[20]利用電光鼻咽鏡觀察睡眠狀態(tài)下OSAHS患者,發(fā)現(xiàn)鼻咽部、口和咽下部均有狹窄。經(jīng)上述的研究可見，OSAHS上氣道阻塞的部位雖不同，但整個上氣道均參與氣道的塌陷或阻塞。

2.2 咽部肌肉

咽部肌肉活動的異常也是引起OSAHS重要的發(fā)病機制之一。多數(shù)阻塞性睡眠呼吸暫?；颊哐蕯U張肌肌肉張力減弱，或肌肉在呼吸氣時不協(xié)調(diào)，導致部分或完全上氣道塌陷[21]。在清醒狀態(tài)下，由于上呼吸道肌肉的持續(xù)高度活動，氣道可保持正常通暢。然而，在睡眠開始時，這種代償性激活減少或喪失，導致部分或完全的上呼吸道塌陷，進而引起睡眠呼吸暫停，同時，由于上氣道塌陷會引起的低氧血癥及高碳酸血癥，進一步影響上氣道肌肉的開放，如此反復。林志強[22]的研究表明：OSAHS患者的吸氣相容積明顯低于正常人，而呼氣性明顯高于正常人，反映了OSAHS患者上氣道咽壁肌肉松弛。許多研究表明阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者的幾種上呼吸道肌肉(包括懸雍垂、頦舌肌、中咽縮肌和腭咽肌)中IIA型肌纖維的百分比增加了約15%[23-25]。

2.3 通氣管理

眾多臨床研究認為[26-27]通氣管理異常也是引起OSAHS發(fā)生氣道阻塞的發(fā)病機制之一。環(huán)路增益（Loop Gain）代表通氣管理系統(tǒng)負反饋系統(tǒng)的靈敏度，環(huán)路增益高表明系統(tǒng)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)呼吸振蕩，環(huán)路增益低則表明呼吸控制系統(tǒng)穩(wěn)定。OSAHS的嚴重程度與睡眠的不同狀態(tài)有關(guān)。1852 年，有睡眠之父稱號的 Dement 將睡眠狀態(tài)大致分為兩種，分別是非快速眼動睡眠(NREM)和快速眼動睡眠(REM)，相對于非快速眼動階段睡眠，快速眼動睡眠期間環(huán)路增益降低，而在睡眠期間環(huán)路增益增加[28]。對此問題，研究結(jié)果尚有不同，目前仍存在較大爭議。Eckert DJ研究表明，環(huán)路增益在輕度易患上氣道塌陷的OSAHS患者的發(fā)病機制中可能特別重要，但在高度上氣道塌陷的患者中則不太重要，這些患者可能受生物力學的影響[29]。

2.4 覺醒閾值（arousal threshold，AT）

覺醒閾值是一種OSAHS患者中非解剖病理生理機制。是指人在睡眠時對不同刺激的反應程度，不同的喚醒水平或強度對睡眠和呼吸的影響可能有較大的差異[30]。OSAHS覺醒機制尚不清楚，目前認為自身的化學性、機械性刺激因素會誘發(fā)覺醒機制。輕度OSAHS患者覺醒閾值低，中重度患者覺醒閾值高[31]。

3 上氣道肌群在OSAHS的治療中的應用

上氣道解剖結(jié)構(gòu)異常是引起OSAHS患者的主要原因，上氣道肌肉病變在OSAHS發(fā)病機制也占有舉足輕重的地位。在整個上呼吸道中，分為鼻咽部，口咽部和咽下部，鼻腔和咽下部均有骨骼和軟組織支撐，但口咽部氣道缺少骨性或軟骨性結(jié)構(gòu)的支持，屬于一個由肌肉構(gòu)成的軟性氣道部位，在吸氣過程中，胸腔肌肉收縮，胸膜腔內(nèi)負壓增加，使咽腔內(nèi)負壓隨之增加，進而造成呼吸道阻塞，不能保證氣流的順利通過，具有可塌陷性。正是因為上氣道肌肉在OSAHS中的重要地位，研究學者才想到利用上氣道肌肉鍛煉來治療OSAHS。有研究表明：胸骨舌骨肌(SH)、二腹肌(DG)等肌肉可以調(diào)節(jié)舌骨位置，使舌骨向尾側(cè)移動從而擴大喉腔，因此提高這些舌骨舌肌、頦舌肌、二腹肌、胸骨舌骨肌等肌肉的耐力對維持上氣道通暢有生理上的好處[32]。通過鍛煉這些上氣道肌肉，可防止OSAHS患者睡眠時氣管塌陷阻塞氣道[33]。2003 年，Schwab等[34]利用磁共振成像容量分析技術(shù)研究 OSAHS 患者和正常對照人群的上呼吸道軟組織結(jié)構(gòu)，研究表明：舌頭、咽外側(cè)壁以及整個軟組織體積越大，睡眠呼吸暫停的風險越高，是睡眠呼吸暫停的獨立危險因素。同時研究也確定舌、軟腭、咽側(cè)壁和咽旁脂肪墊是OSAHS最重要的解剖學危險因素。典型的睡眠呼吸暫?；颊哂猩项€、舌頭變長以及軟腭下垂，進而導致上氣道塌陷，從而反復梗阻及低氧血癥。在老鼠的實驗中人們發(fā)現(xiàn)：劾舌肌的結(jié)構(gòu)和功能在OSA中起著重要的作用[35]。衰老和缺氧是阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者的主要損傷因素。在上氣道肌肉鍛煉中，有一些鍛煉方式是以提升軟腭、運動舌頭的方法來使面部、口咽部肌肉調(diào)動起來，從而改善上氣道軟組織的塌陷問題。上氣道組織內(nèi)的結(jié)構(gòu)也相互影響，有研究表明[36]：舌與軟腭的相對位置是影響腭咽腔張口變化的主要因素。OSAHS每一個患者張口都會導致氣道延長和口咽腔縮小，但與OSAHS的嚴重程度無關(guān)[37]。張口呼吸時舌向后方運動對軟腭的影響較小，兩者重疊較小，但張口時舌向下運動延伸了連接軟腭側(cè)壁與舌底的腭舌弓。它可以使軟腭變硬，延長腭下端，使得腭咽狹窄。也就是說，軟腭由于有較小的重疊，對舌的支持程度較低，使得舌的運動進一步向后方向，氣道的進一步狹窄。Finkelstein Y[38]等的研究認為阻塞性睡眠呼吸暫停事件的發(fā)生不是氣道容量的減少，而取決于是最小氣道橫截面積?？梢姡鰪娚蠚獾罃U張肌的張力，可減少上氣道軟組織塌陷。加強這些肌肉是克服睡眠呼吸暫停的關(guān)鍵因素。

4 上氣道肌肉鍛煉的現(xiàn)狀及鍛煉方式

上氣道肌肉的鍛煉最早來源于言語語言病理學，包括軟腭、舌頭和面部肌肉運動以及口頜功能運動。20世紀，上氣道肌肉鍛煉主要是用來糾正口腔面肌的平衡。20世紀90年代Guimar?es[39]就推薦將上氣道肌肉鍛煉用于治療 QSAHS，直到2009年開始研究[40]：通過練習三個月的軟腭、舌頭、面部等一系列動作，使得OSAHS打鼾、日間嗜睡的癥狀顯著改善和睡眠質(zhì)量評分的減少。上氣道肌肉鍛煉是一種新的，無創(chuàng)的，實惠經(jīng)濟的治療，通過鍛煉上氣道肌肉的張力，糾正患者不良姿勢，改善患者肌肉的敏感性和本體感覺。在一項隨機對照試驗中[41]，通過使用didgeridoo樂器進行訓練，didgeridoo樂器是通過優(yōu)化嘴唇、聲道和循環(huán)呼吸之間的復雜相互作用，結(jié)果表明可以減少打鼾和阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者的日間嗜睡及呼吸暫停低通氣指數(shù)的降低，使得上氣道的塌陷可能性降低。同樣，文獻表明[42]：上氣道肌肉功能鍛煉對兒童AHI也有效。Kumar V[43]等通過研究瑜伽式治療方案對打鼾及睡眠呼吸暫?；颊叩挠绊懀Y(jié)果表明通過應用瑜伽式鍛煉方法練習，使得睡眠呼吸暫停患者的阻塞嚴重程度及打鼾癥狀緩解。瑜伽是一種來源于11世紀古代印度的文化，是一套既能鍛煉呼吸技巧，又能增強體質(zhì)的鍛煉方法。該研究中講述的瑜伽體式的作用是通過保持口咽肌肉張力來建立咽部肌肉組織。常見的列舉：Sinhasana (sinha=獅子)它涉及整個面部、舌頭、下巴、口咽和頸部肌肉，詞瑜伽式練習可改善肌肉張力。除此之外，瑜伽式鍛煉還包含了其他姿勢的練習。Khechuri mudra(舌鎖)它涉及舌頭、上顎和口腔肌肉的張力，可改善這些肌肉的現(xiàn)狀，也可以降低基礎(chǔ)代謝率(BMI)、肥胖、抗衰老特性以及口渴和饑餓的感覺。口咽肌鍛煉（orofacial myofunctional therapy，OMT）也是一種上氣道肌肉鍛煉方式，最早是用來消除吐舌、或不良的咀嚼習慣。有越來越多的學者現(xiàn)用來治療OSAHS患者，通過口咽肌鍛煉來促進功能失調(diào)的上氣道肌肉的改變，多項研究表明[44-45]，OMT在不同的研究中，均證明可改善患者打鼾、白日嗜睡的癥狀及患者的生活質(zhì)量，對OSAHS患者治療有效。不同研究中上氣道肌肉的鍛煉的方式不同，但研究結(jié)果均表明都對OSAHS患者治療有效。

5 前景與展望

總而言之，大量研究證明OSAHS的發(fā)病與上氣道肌肉群關(guān)系密切，為進一步治療OSAHS提供了重要指導作用。針對上氣道肌肉的鍛煉，目前國內(nèi)應用上氣道肌肉鍛煉來治療OSAHS的臨床研究較少，對于不耐受正壓通氣或矯正器的患者，應用上氣道肌肉鍛煉就顯得簡便、經(jīng)濟、實用，需鼓勵更多的研究者來研究上氣道肌肉鍛煉對OSAHS的治療機制、鍛煉方法及療效。