Obstructive sleep apnea at high altitude

Full Text

ГПЖ — гипертрофия правого желудочка ИАГ — индекс апноэ/гипопноэ ИМТ — индекс массы тела ЛАГ — легочная артериальная гипертония ЛАД — легочное артериальное давление ЛГ — легочная гипертония ПЖ — правый желудочек ОФВ1 — объем форсированного выдоха за 1-ю секунду СОАС — синдром обструктивного апноэ во сне СОГ — синдром ожирения — гиповентиляции СРАР — continuous positive airway pressure — постоянное положительное давление в дыхательных путях ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких paCO2 — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови paO2 — парциальное давление кислорода в артериальной крови Ppa — среднее давление в легочной артерии В настоящее время в горах проживают около 500 млн людей: в низкогорье (от 200 до 1400 м над уровнем моря) 72%, в среднегорье (от 1400 до 2500 м) 21%, на высокогорье (2500— 4500 м) 7%. Кыргызстан является горной страной, более ¾ территории страны занимают горы. Вся территория республики расположена выше 401 м над уровнем моря. Более половины ее территории располагается на высотах от 1000 до 3000 м и примерно 1/3 на высотах от 3000 до 4000 м. На высотах от 1000 до 2000 м расположено более 50% населенных пунктов, где проживают 1745 тыс. человек (36% жителей страны), выше 2000 м — 240 тыс. человек (около 5%). Известно, что экстремальные горные условия способствуют формированию, а в определенных случаях утяжелению болезней легких. Основная часть населения высокогорных регионов Кыргызстана проживает в условиях компенсируемого и некомпенсируемого дискомфорта. В зоне некомпенсируемого дискомфорта располагаются некоторые предприятия горнодобывающей промышленности, таможенные службы и пограничные войска, а также летние пастбища. Общеизвестно, что горцы Кыргызстана зачастую не имеют возможности получать квалифицированную медицинскую помощь. Здесь отмечаются очень высокие заболеваемость и смертность от бронхолегочных и сердечно-сосудистых заболеваний. Врожденные пороки сердца встречаются в 3 раза чаще, чем у жителей низкогорья. Средняя продолжительность жизни горцев также меньше, чем людей, проживающих на более низких высотах. Рассматривая вопрос о влиянии горного климата на организм человека, необходимо подчеркнуть, что основным воздействующим фактором является гипоксия, наблюдаемая уже на высотах более 2000 м. По мере увеличения высоты местности падает парциальное давление кислорода, что и определяет развитие кислородной недостаточности. Наблюдаемая в условиях кислородной недостаточности первоначальная гипоксическая стимуляция дыхания — гипервентиляция, является важной приспособительной реакцией на высотную гипоксию. Однако гипервентиляция, хотя и улучшает оксигенaцию крови, одновременно способствует избыточному выведению углекислоты и увеличению pH крови, т. е. развитию дыхательного алкалоза. Уже через несколько дней пребывания на высоте рН артериальной и венозной крови нормализуется, a щелочной резерв удерживается на умеренно пониженном уровне. Это достигается усилением выведения через почки бикарбонатов, что обеспечивает относительное постоянство соотношения парциального давления углекислого газа и бикарбонатов. Гипоксия в сочетании с гипокапнией способствует увеличению рН внеклеточной жидкости мозга. Центральные хеморецепторы реагируют на подобный сдвиг рН в цереброспинальной жидкости резким снижением своей активности [1]. Это вызывает настолько существенное торможение нейронов дыхательного центра, что он становится нечувствительным к стимулам, исходящим от периферических хеморецепторов и наступает своеобразная гипоксическая «глухота», что и ведет к нарушению дыхания. Несмотря на сохраняющуюся гипоксию, постепенно гиперпноэ сменяется непроизвольной гиповентиляцией, что способствует также сохранению физиологически необходимого количества углекислоты. Реакция на гипоксию у коренных жителей высокогорья и у горных животных практически отсутствует и у жителей равнин гипоксическая реакция также исчезает после продолжительной (не менее 3—5 лет) их адаптации к условиям высокогорья. Снижение гипоксической чувствительности периферических хеморецепторов, выявляемое у горцев, рассматривается как феномен, приобретенный в процессе индивидуальной адаптации к высокогорью [2]. Гипервентиляция наблюдается и у большинства горцев-аборигенов, но проявляется несколько меньше, чем у жителей равнины, поднимающихся на высоту. Однако и при краткосрочной адаптации по мере увеличения сроков пребывания в высокогорной местности вентиляция несколько уменьшается, при этом paCO2 в артериальной крови поддерживается на несколько более низком, чем в условиях пребывания на равнине, уровне. Часть горцев отличаются слабым вентиляционным ответом на острую гипоксию [3]. У горцев также возрастают диффузионная способность легких и кислородная емкость крови за счет роста концентрации гемоглобина. Одним из механизмов, позволяющих организму горца в условиях гипоксии повысить отдачу кислорода тканям и сохранить углекислоту, является способность повышенного образования метаболита глюкозы — 2,3 дифосфоглицерата. Этот метаболит снижает сродство гемоглобина к кислороду. Гипоксия может приводить к ряду заболеваний в процессе адаптации к высокогорью и в жизни горцев. К таким патологиям относятся острая горная болезнь, острый высокогорный отек легких и острый высокогорный отек головного мозга, хроническая горная болезнь, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), синдром обструктивного апноэ во сне (СОАС), высокогорная легочная артериальная гипертония (ЛАГ). СОАС — важная и социально значимая проблема современной медицины, относящаяся к числу наиболее распространенных патологических состояний. В Кыргызстане проблема СОАС особенно актуальна для жителей высокогорных регионов, так как сочетание климатических, социальных и культурных факторов может оказывать значительное влияние на течение болезни как у коренных горцев, так и у лиц, временно пребывающих на больших высотах. В единичных работах показано более тяжелое и прогрессирующее течение СОАС у горцев, особенно при наличии факторов риска и сопутствующих заболеваний [4, 5]. Своеобразные изменения обнаружены у временно пребывающих на высокогорье больных с СОАС. Так, при подъеме 5 пациентов со среднетяжелым СОАС на высоту 2750 м в условиях барокамеры выявлено значительное снижение частоты эпизодов обструктивного апноэ во сне, что предположительно связано с улучшением дыхательного паттерна и повышением мышечного тонуса верхних дыхательных путей. В то же время наблюдалось увеличение частоты центрального апноэ за счет замещения обструктивного апноэ во сне эпизодами центральных апноэ, вероятно, вследствие гипобарической гипокапнии. По данным J. Weil и соавт. [6], значительное количество центральных апноэ характерно для лиц, находящихся в условиях высокогорья, причиной которого является снижение напряжения кислорода в воздухе. Развитие апноэ во сне центрального генеза на высоте выше 2000 м показывает прямую взаимосвязь метаболического состояния и частоты нарушения дыхания во сне. В другом исследовании указывается на нарастание клинических проявлений заболевания при подъеме на высоту 3850 м [7]. Однако исследования по изучению особенностей СОАС и выбора эффективной терапии для коренных жителей высокогорья практически отсутствуют. Есть единичные наблюдения по выбору лечения СОАС у лиц, временно пребывающих в условиях высокогорья. Так, R. Fischer и соавт. [8] в своей работе продемонстрировали, что прием теофиллина и ацетазоламида уменьшает нарушение дыхания во время сна при пребывании на больших высотах (3454 м). Ученые из Университетской клиники Цюриха (Швейцария) также предположили, что прием ацетазоламида может уменьшить явления гипоксемии, сонливости, предупредить нарушения дыхания у пациентов с СОАС во время пребывания в горах [9, 10]. В другом исследовании, проведенном японскими учеными, показано, что пациенты должны продолжать использовать терапию постоянным положительным давлением в дыхательных путях — СРАР-терапию (СРАР — continuouspositiveairwaypressure — постоянное положительное давление в дыхательных путях), когда пребывают в условиях высокогорья, так как СОАС усугубляется постоянной гипобарической гипокапнией [7]. Но СРАР-терапия не может контролировать центральное апноэ во сне, возникающее на высоте [11]. Комбинированное использование СРАР-терапии с ацетазоламидом следует рассматривать, в частности, у больных с тяжелым СОАС и сопутствующими заболеваниями. Авторы предлагают пациентам, которые не хотят или не могут использовать СРАР-аппараты, или в случае недоступности электроэнергии в горах использовать внутриротовые аппликаторы [12] как метод альтернативной терапии, который может быть комбинирован с приемом ацетазоламида во время пребывания в горах [11]. Ацетазоламид относится к слабым диуретикам и является ингибитором фермента карбоангидразы. Блокируя карбоангидразу в проксимальном извитом канальце нефрона, препарат усиливает выведение с мочой ионов Nа+ и К+, бикарбоната, при этом выведение ионов Cl– остается неизменным. Ацетазоламид изменяет кислотно-основное состояние (КОС) — происходит сдвиг в сторону метаболического ацидоза. Развивающийся метаболический ацидоз стимулирует дыхательный центр, что способствует поддержанию нормально уровня насыщения крови кислородом. В исследовании D. White и соавт. [13] терапия ацетазоламидом у 6 мужчин с апноэ центрального генеза в дозе 250 мг 4 раза в день на протяжении 7 дней обеспечила достоверное снижение частоты эпизодов апноэ с 54 до 12 в час. В ходе дальнейшего исследования этого препарата W. DeBacker и соавт. [14] отметили его положительный эффект (снижение частоты эпизодов апноэ во сне за час) у больных с хронической сердечной недостаточностью и СОАС. В данном исследовании обследованы 14 пациентов, ацетазоламид применялся по 250 мг на ночь в течение 1 мес. В результате лечения частота эпизодов апноэ во сне после однократного приема достоверно снизилась с 25,5 до 13,8 в час, а через 1 мес до 6,6 эпизода в час, клинически препарат позволяет улучшить качество и продолжительность сна, а также снизить дневную сонливость и усталость, уменьшить количество апноэ, его индекс и продолжительность. При этом отмечается улучшение периодичности дыхания, восстановление газового состава крови, снижается количество пробуждений и уменьшается вариабельность артериального давления в фазу быстрого сна. Известно, что уменьшение индекса апноэ—гипопноэ (ИАГ) происходит по мере уменьшения высоты над уровнем моря. Таким образом, для исключения ложноотрицательных результатов полисомнографии горцев необходимо обследовать и подбирать СРАР-терапию на высоте их проживания [15]. Как известно, у больных СОАС в 20% случаях развивается легочная гипертония — ЛГ (среднее давление в легочной артерии — Рра >20 мм рт.ст.). В большинстве случаев ЛГ при СОАС является легкой/умеренной и Рра находится в пределах 25—30 мм рт.ст. [16]. В нескольких исследованиях показано, что индекс массы тела (ИМТ) и тяжесть ночных эпизодов десатурации у больных с СОАС имеют более сильную связь с ЛГ, чем ИАГ. У больных с СОАС и ЛГ, как правило, имеются дневные нарушения функции легких и газообмена (снижение ОФВ1, жизненной емкости легких, pаО2, повышение pаСО2). Возможно, это связано с тем, что в большинстве проведенных исследований из группы больных СОАС не исключали пациентов с сопутствующими заболеваниями, которые сами могут служить независимыми причинами ЛГ, — прежде всего ХОБЛ и синдромом ожирения—гиповентиляции (СОГ). В исследовании Страсбургской группы [16] проведено сравнение показателей гемодинамики у больных с СОАС и СОГ. У больных с «чистым» тяжелым СОАС (средний ИАГ 73 эпизода в час) Рра составило 15±5 мм рт.ст., и лишь у 9% пациентов оно превышало 20 мм рт.ст. У больных СОГ (ИМТ >30 кг/м2, РаСО2 >45 мм рт.ст.) среднее Рра составило 23±10 мм рт.ст., а 59% пациентов имели Рра >20 мм рт.ст. Нарушение функции внешнего дыхания и газообмена в дневное время является наиболее вероятной причиной ремоделирования легочных сосудов. Дневная Л.Г. у больных СОАГС ассоциирована с повышенным вазопрессорным ответом на гипоксию, а изменения отношения давления и потока свидетельствуют в пользу развития сосудистого ремоделирования [17]. Но в другом исследовании [18], показано, что ЛГ может быть связана непосредственно с обструктивными нарушениями дыхания во время сна, а наличие дневной гипоксемии не всегда является обязательным условием ее возникновения. По результатам наших исследований, проведенных у коренных горцев Тянь-Шаня, проживающих на высокогорье (3200—3800 м над уровнем моря), распространенность СОАС и составила 9%. В то же время СОАС у жителей высокогорья характеризовался более низким ИМТ, высоким ИАГ обструктивного и центрального характера, выраженными «десатурационными провалами» и высоким риском развития сердечно-сосудистых осложнений. Среди обследованных горцев у 4,7% имелась ЛГ, вероятно, смешанной природы (высокогорная + СОАС). Известно, что в ответ на острую гипоксию у многих видов млекопитающих, а также человека, происходит спазм легочных артерий. При длительном действии, гипоксии наблюдается устойчивое повышение давления в легочной артерии. ЛГ, развивающаяся у жителей высокогорья, представляет собой «чистую» форму гипоксической ЛГ, которая названа М.М. Миррахимовым (1971) первичновысотной (или высокогорной) ЛАГ. Повышение ЛАД происходит преимущественно за счет увеличения легочного сосудистого сопротивления, которое на высоте более 3000 м достигает уровня, вдвое превышающего норму [19—21]. У аборигенов высокогорья легочное сосудистое сопротивление возрастает обычно значительно и ведет к закономерному формированию ЛГ с последующей гипертрофией правого желудочка (ГПЖ) сердца, а иногда и правожелудочковой недостаточностью. Однако у большинства коренных горцев развивается мягкая или умеренная ЛГ, поэтому явление ремоделирования ПЖ обычно не переходит в выраженную ГПЖ и дилатацию ПЖ с развитием сердечной недостаточности [22]. Сочетание высокогорной ЛГ и повышения давления в легочной артерии у больных с СОАС во время ночных эпизодов апноэ, особенно во время фазы быстрого сна (REM-фазы), приводят к ранней правожелудочковой сердечной недостаточности. Итак, сочетание интермиттирующей ночной хронической гипоксии вследствие апноэ во сне и проживание на больших высотах могут предрасполагать к развитию ЛГ. В исследовании [23] выявлены высокая степень структурных изменений ПЖ и легочного давления у пациентов с СОАГС, проживающих на высокогорье по сравнению со здоровыми горцами. В работе М. Furian и соавт. [24] показано, что у горцев с СОАГС и высотной ЛАГ снижается насыщение артериальной крови кислородом, но при этом не выявлена гипоксия мозговой ткани, что связано с компенсаторными механизмами. Таким образом, вопрос о влиянии высокогорья на течение и тяжесть СОАС остается открытым и обусловливает необходимость новых научных исследований и изучений.M. Minic и соавт. [25] пришли к выводу, что исследовательская работа по этой проблеме находится в зачаточном состоянии и нуждается в дальнейшем изучении. Проблема нарушений дыхания во сне остается крайне актуальной, особенно для жителей высокогорья. Это связано с высокой распространенностью СОАС, ассоциированными с ним тяжелыми сердечно-сосудистыми и эндокринными заболеваниями, а также метаболическими нарушениями. Раннее выявление факторов риска, своевременная диагностика и подбор эффективной терапии СОАС позволят предотвратить тяжелые осложнения, уменьшить вероятность автодорожных аварий, улучшить качество и увеличить продолжительность жизни таких пациентов. Конфликт интересов отсутствует.

About the authors

A K Myrzaakhmatova

References

Supplementary files