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阻塞性睡眠呼吸暂停对认知功能影响的研究进展
发布时间:2022-12-22

  阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)是一种睡眠时的呼吸障碍,其特征是上呼吸道完全或部分梗阻,可导致间歇性缺氧、高碳酸血症和睡眠破碎化。认知功能损害与各种睡眠障碍有关,包括OSA、失眠和昼夜节律异常。


  1、OSA与认知功能


  OSA是由于上呼吸道阻塞引起的睡眠疾病,表现为打鼾并伴有呼吸暂停和嗜睡,反复发作的气流停止可致夜间低氧和高碳酸血症。患者可能会出现睡眠时间减少、觉醒次数增加、睡眠质量下降及梦魇等症状。OSA患者的睡眠往往由于反复的呼吸事件变得碎片化。气流停止10s以上者称为呼吸暂停,气流减少30%以上者会出现血氧饱和度降低的表现。


  OSA表现为吸气流量和容积受限,可伴随呼吸节律改变,导致气体交换异常甚至睡眠模式改变。据统计,OSA在普通成年人中患病率为6%~17%,在高龄人群中患病率高达49%。重度OSA在人群中的患病率约为4.8%。



  认知功能是人类大脑接受外界信息,进行加工,然后转化为一种内在的心理活动,是一种获取知识和应用知识的过程。认知功能包括记忆、注意、推理、语言、计算、执行和视空间功能等心理过程,是人类高级神经功能的重要组成部分。各种因素如性别、年龄、吸烟、饮酒、肥胖、糖尿病、高血压、精神药物及基因等都是认知功能损害的危险因素。中枢神经系统退行性变是认知功能损害的重要因素,常见中枢神经系统退行性疾病主要包括帕金森病(Parkinson disease,PD)、阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)、术后认知功能障碍(post-operative cognitive dysfunction,POCD)和谵妄等。


  神经退行性变相关认知损害在老年患者中尤为常见,表现为多个神经认知领域的显著下降。近年来,认知功能损害已被证实是OSA的重要并发症之一,包括记忆、注意力、警觉和执行功能均可遭受OSA损害。因此越来越多研究关注OSA在认知功能损害中的作用。OSA会导致脑部小血管疾病改变、脑白质改变、脑微血管调节障碍和脑灰质丢失等。


  间歇性缺氧在一些神经退行性疾病中起重要作用,低氧血症的严重程度与痴呆或轻度认知损害的风险有关。缺氧环境及血流动力学改变可致多个脑区出现结构和功能缺陷。低氧血症可导致大脑多个区域的神经元(尤其是海马和额叶皮质)损伤、注意力障碍和执行功能受损。OSA可破坏血脑屏障,加重抑郁症状和损害认知功能。


  2、OSA损害认知功能的病理机制


  昼夜节律功能和睡眠紊乱与代谢、精神和神经退行性疾病相关。认知功能损害的发病机制可能继发于睡眠-觉醒网络间接机制影响的结果。睡眠的中断改变了睡眠-觉醒的正常维持时间,扰乱正常的生理代谢,并促进从认知功能损害到代谢缺陷等一系列病理现象。


  许多脑部疾病的发生与睡眠机制密切相关,推测中枢神经系统的病理性改变和睡眠异常可能有共同的起源机制。因此,了解睡眠与认知功能损害相关的神经生物学机制尤为重要。目前,已知的与认知功能损害相关的OSA因素主要包括血脑屏障受损和神经炎症、间歇性缺氧和氧化应激反应、低灌注、内皮功能障碍等。


  血脑屏障受损和神经炎症:OSA是一种全身炎症性疾病,可破坏血脑屏障通透性、促进神经炎症,导致部分患者出现认知功能损害。OSA患者多伴有间歇性缺氧,间歇性缺氧可加重小鼠海马背侧神经炎症,改变细胞因子对脂多糖炎症刺激的反应,诱导发生与认知障碍有关的病理性脑衰老。


  术前睡眠障碍是OSA的一种类型,会通过诱导炎性细胞因子产生、神经元损伤、血脑屏障破坏,加重术后认知功能损害。中度至重度OSA患者炎性生物标志物明显升高,OSA可通过多种信号通路触发神经炎症。小胶质细胞是OSA患者中枢神经系统中促炎因子的主要来源,可能在OSA加重神经炎症损害认知功能方面起到重要作用。OSA引起的间歇性缺氧可激活小胶质细胞、产生神经炎症、加速海马神经元凋亡,最终导致认知功能损害。OSA引起的全身炎症与各种类型的认知功能损害密切相关,抗炎药物可减轻OSA诱导的认知功能损害。


  间歇性缺氧和氧化应激反应:氧化应激是由活性氧产生和清除之间的不平衡引起,可因呼吸暂停相关的间歇性缺氧触发。慢性间歇性缺氧是OSA的主要病理生理学特征,可引起氧化应激,损害神经系统,这可能是导致患者认知功能损害和神经退行性疾病进展的重要因素。OSA认知功能损害的机制可能与睡眠片段化和间歇性低氧血症对海马或其他脑区域的损伤有关。


  血管内皮功能障碍:内皮功能障碍是OSA中的典型病理改变。内皮细胞通过合成和释放内皮源性舒张因子,在调节血管张力过程中起重要作用。内皮源性舒张因子在心血管疾病中具有重要作用,并在OSA、缺氧及心血管疾病三者相互影响过程中起到关键作用。


  持续气道正压通气(CPAP)治疗:CPAP是睡眠时放在口腔或鼻子上的一种正压设备,其可帮助患者打开气道,恢复氧合,从而改善睡眠。CPAP通过改变睡眠时的呼吸模式,防止上呼吸道周期性塌陷,从而改善OSA患者的日间嗜睡症状和认知功能障碍,目前认为是OSA的主要治疗方法。


  参考文献:黄枭,林丹丹,吴安石,魏昌伟.阻塞性睡眠呼吸暂停对认知功能影响的研究进展[J].临床麻醉学杂志,2022,38(04):436-439.