老年阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者夜间呼吸暂停情况与认知障碍的关系*

葛敏, 王增成, 朱祥, 王军

(1.上海交通大学医学院苏州九龙医院 呼吸与危重症医学科, 江苏 苏州 215000; 2.上海交通大学医学院苏州九龙医院 儿科, 江苏 苏州 215000)

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)是一种以夜间睡眠过程中上气道反复坍塌导致的呼吸暂停或低通气为主要特征的睡眠障碍性疾病,此病状可能导致慢性间歇性低氧和睡眠结构紊乱[1]。特别在老年人,随着年龄的增加,其发病率呈明显上升趋势,若不经过及时治疗,OSAHS可能导致内分泌、神经及心血管系统的损害。因为患者在夜间睡眠过程中可能出现反复的上气道阻塞,这会导致呼吸暂停或明显的呼吸低通气,长期的低氧状态和睡眠结构紊乱可能损害大脑功能,从而导致认知功能障碍,推测OSAHS与认知功能障碍有着密切的关系[2-3]。也有研究发现,OSAHS与认知障碍,如注意力减退、记忆力下降和执行功能障碍等,存在明确的相关性[4-5]。这类认知障碍会导致患者的学习、记忆、注意和判断能力受损,甚至可能导致老年痴呆症。因此,对患者夜间睡眠呼吸暂停情况的监测和干预对改善患者认知功能有重要作用。因此本研究选取85例OSAHS老年患者为研究对象,根据其临床资料分析并探讨患者夜间呼吸暂停情况与认知障碍的关系,报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年1月—2023年1月上海交通大学医学院苏州九龙医院接收的85例OSAHS老年患者为研究对象,通过蒙特利尔认知评估量表(montreal cognitive assessment,MoCA)的评分结果分为正常组(n=52)和障碍组(n=33)。纳入标准:(1)符合中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸疾病组OSAHS的诊断标准[6],被归类为OSAHS;(2)患者经多导睡眠监测(polysomnography,PSG)确诊,其睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea-hypopnea index,AHI)>5次/h,并伴有日间嗜睡及打鼾等相关症状。排除标准:(1)患者有明确的脑部疾病史,或存在其他可能导致认知障碍的神经系统疾病;(2)患者存在重要脏器,如心、肝、肾的疾病变化,或合并有严重的心功能衰竭、肺功能衰竭等其他严重躯体疾病;(3)患者存在听力或语言功能障碍、伴有精神疾病,或有明确的药物或酒精滥用史;(4)已经确诊为老年痴呆的患者。

1.2 研究方法

1.2.1认知功能评定[7]通过MoCA对患者在命名、注意力、定向力、抽象思维、语言表达、延迟回忆以及执行与视空间功能这7个认知领域进行评估。量表总分30分,得分<26分,认为存在认知功能障碍,得分越低表明其认知受损的程度越深。根据患者得分情况,将<26分的患者设置为障碍组,将≥26分的患者设置为正常组。

1.2.2夜间呼吸暂停情况监测 采用美国韦康公司的Alice 6 PSG仪器,依据《美国睡眠医学学会睡眠及相关事件判读手册》的标准进行数据解析。收集数据包括: AHI、微觉醒指数(respiratory disturbance inde,RI)、睡眠效率(sleep efficiency,SE)、最低的血氧饱和度(lowest oxygen saturation,LSPO2)以及平均血氧饱和度(mean oxygen saturation,MaSO2)、夜间的呼吸暂停次数、平均呼吸暂停的持续时长和最长的呼吸暂停时长。为确保监测的准确性,患者在进行监测的前1 d被要求避免饮酒、咖啡,不服用含有兴奋剂的药物或食物,也禁止服用镇静和催眠药物。

1.2.3血清指标检测 于患者治疗前清晨空腹时抽取肘部静脉血样,使用3 000 r/min离心10 min分离血清,将血清储存在-20 ℃的冷冻环境中待测。利用酶联免疫吸附法检测血清中的胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)、单核细胞趋化蛋白-1 (monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)以及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cysteine-aspartic acid protease-3,Caspase-3)水平。试剂盒来自南京森贝伽生物科技有限公司,所有操作均按说明书严格执行。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 一般资料

两组患者一般资料比较,性别、体质量指数(BMI)、高血压史及吸烟史差异无统计学意义(P>0.05),两组患者的年龄和病程比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较Tab.1 Comparison of the general data of the two groups

2.2 患者认知功能情况

结果显示:障碍组患者在7个维度的评分均低于正常组,总分显著下降,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者的认知功能情况比较分]Tab.2 Cognitive function comparison of the two

2.3 夜间呼吸暂停情况

结果显示:障碍组患者的AHI和RI较正常组升高,而SE、LSPO2、MaSO2较正常组降低,夜间呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时长及最长呼吸暂停时长增加,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者睡眠情况比较Tab.3 Comparison of sleep status of the two

2.4 血清指标

结果显示:障碍组患者的IGF-1水平低于正常组,MCP-1和Caspase-3高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 两组患者血清指标比较Tab.4 Comparison of serum indexes between the two

2.5 夜间呼吸暂停情况与血清指标的相关性分析

结果显示:患者夜间呼吸暂停次数和时长与IGF-1呈负相关,但与MCP-1、Caspase-3呈正相关(P<0.05)。见表5。

表5 血清指标与呼吸患者夜间呼吸暂停情况的相关性分析Tab.5 Correlation analysis between serum indexes and nocturnal apnea in respiratory patients

2.6 患者夜间呼吸暂停情况与认知功能障碍的相关性分析

结果显示:患者的MoCA评分与年龄、病程、AH、IRI、呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时长、最长呼吸暂停时长以及MCP-1和Caspase-3水平呈负相关,与SE、LSPO2、MaSO2以及IGF-1水平为正相关性(P<0.05),见表6。呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时长和最长呼吸暂停时长与MoCA评分的相关性分析见图1。

图1 呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时长、最长呼吸暂停时长与MoCA评分的相关性Fig.1 Correlation between the number of apnea, mean duration of apnea, longest duration of apnea, and MoCA score

表6 患者夜间呼吸暂停情况和MoCA评分的相关性分析Tab.6 Correlation analysis between nocturnal apnea and MoCA score

2.7 患者认知功能障碍的多元线性回归分析

将 MoCA 总分作为因变量,将夜间呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时间、最长呼吸暂停持续时间作为自变量,纳入到回归方程中,进行多元线性回归分析,结果显示,夜间呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时间、最长呼吸暂停持续时间是患者发生认知障碍的危险因素(P<0.05)。见表7。

表7 患者夜间呼吸暂停情况和MoCA的多元线性回归分析Tab.7 Multiple linear regression analysis of nocturnal apnea and MoCA

3 讨论

老年OSAHS是一种常见的睡眠呼吸障碍性疾病,患者在睡眠中反复出现上呼吸道塌陷,导致呼吸暂停、通气不足和打鼾[8-9]。OSAHS的主要特征是由于上呼吸道的反复塌陷导致夜间呼吸暂停,从而引发低氧血症[10]。OSAHS患者的反复低氧血症会导致大脑皮质,特别是海马和皮层,长期处于低灌注状态,从而引起认知障碍,甚至可能与阿尔茨海默病等疾病的发生有关[11]。这种认知功能障碍不仅会影响患者的学习、行为和记忆,还会对其日常生活和工作能力造成负担,给家庭和社会带来沉重的压力[12]。据统计,OSAHS已经成为引起老年患者痴呆的主要危险因素[13]。

本研究显示,在85例患者中,有38.82%的患者表现出认知障碍,其在视空间与执行、命名能力、注意力、语言能力、抽象思维、延迟记忆和定向等7个认知维度的评分均低于正常组(P<0.05)。另外,障碍组患者的血氧指标也低于正常组,而AHI和RI均增高,其夜间呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时长和最长呼吸暂停时长也均超过正常组(P<0.05)。提示睡眠期间的呼吸暂停与认知功能下降存在密切关联,因为夜间的呼吸暂停会增加低氧血症的风险,可能会触发一系列细胞和分子应激反应,如氧化应激、炎症反应和线粒体功能障碍[14-15]。这些应激反应会造成海马体神经细胞损伤,海马体是大脑中与记忆和学习功能紧密相关的区域,会对患者的认知功能产生严重影响[16]。李艳华等[17]也在研究中表明,OSAHS患者的缺氧状况会导致动脉血氧分压和日夜氧饱和度降低,低氧和慢性炎症可能使血管内皮功能受损,增加动脉硬化的风险和呼吸问题,从而加剧病情发展,这些研究结果说明了OSAHS的睡眠障碍和缺氧状况以及呼吸暂停可能对身体产生的危害和长期影响。此外,长期的低氧血症还会导致脑血流的改变,可能引发脑缺血,进一步损伤神经细胞并导致突触功能障碍。Bowles等[18]则指出,低氧血症导致的氧气和二氧化碳浓度的变化会触发大脑的保护性觉醒反应,即短暂的清醒状态,以恢复呼吸道的通畅。然而,这种反复的觉醒反应会破坏正常的睡眠结构,导致睡眠质量下降。根据Hou等[19]的研究结果,长期的睡眠中断和氧气饱和度的波动可能对大脑造成损害,增加氧化应激和炎症反应,这可能导致神经细胞损伤。另外,障碍组患者的IGF-1水平低于正常组,而MCP-1和Caspase-3均高于正常组(P<0.05),IGF-1作为神经营养因子,对神经递质的释放与再摄取有影响,其水平的降低会干扰中枢神经系统功能,导致神经元退行性改变,从而影响记忆和学习能力。Fiedorczuk等[20]的研究则表明,IGF-1水平降低反映了代谢紊乱和神经保护机制的减弱,这可能与睡眠中断和氧气饱和度的波动有关。而过高的MCP-1 和Caspase-3水平会诱导巨噬细胞释放炎症介质,刺激大量氧自由基产生,从而对脑组织产生损伤。这些变化在神经系统层面上可能会表现为认知功能的减退,尤其是与注意力、记忆和执行功能相关的领域。根据以往的研究结果,这些血清指标在OSAHS患者中的变化可能反映了代谢紊乱、慢性炎症状态和细胞凋亡的增加,这与夜间呼吸暂停引起的生理应激和神经系统损伤也有着一定关联[21-22]。本研究的Pearson相关性分析显示,患者的MoCA评分与年龄、病程、AH、IRI、呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时长、最长呼吸暂停时长以及MCP-1和Caspase-3水平呈负相关,和SE、LSPO2、MaSO2以及IGF-1水平为正相关性(P<0.05),这也与竺飞燕[23]等的研究结果一致。值得注意的是,本研究发现夜间呼吸暂停次数与认知障碍之间的相关性,主要表现为 MoCA 总分与夜间呼吸暂停次数呈正相关,且呼吸暂停持续时间越长,发生认知障碍的风险越高。这可能意味着呼吸暂停次数越多,与认知功能损害的关联越强,每次呼吸暂停都可能导致大脑短暂的低氧状态,而大量的呼吸暂停事件会引起大脑反复经历低氧状态。

综上所述,本研究发现老年OSAHS患者夜间呼吸暂停次数和暂停时间均与认知障碍程度呈正相关,夜间呼吸暂停次数、平均呼吸暂停持续时间、最长呼吸暂停持续时间是患者发生认知障碍的危险因素,呼吸暂停会增加患者出现认知障碍的风险。