阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)患者由于睡眠状态下反复出现呼吸暂停和(或)低通气,引起低氧血症、高碳酸血症和睡眠紊乱,可使机体发生一系列病理生理改变。OSAHS除引起反复的夜间低氧血症造成全身多系统损害外,还可出现睡眠时的异常行为,如梦游、遗尿、肌阵挛、夜尿症等现象。大量研究显示OSAHS患者夜间血压和夜问排尿量都要比健康人高。有学者发现夜尿增多和打鼾一样,在对OSAHS临床预测中相比其他症状敏感度高达84.8%,准确率可达80.6 %。应用经鼻持续气道正压通气(CPAP)治疗后,夜尿症状可以明显改善,表明OSAHS与夜尿增多明显相关。目前OSAHS所致夜尿增多的机制尚不清楚,根据临床和基础研究结果,国内外学者认为:OSAHS是一个氧化应激性疾病,间歇低氧导致的氧化应激和炎症反应,可以致使机体发生损伤,由此产生的肾功能改变或体液因子的异常分泌可能是OSAHS所致夜尿增多的原因。现就目前国内外OSAHS夜间多尿机制研究进展作一综述。
1 OSAHS和夜间多尿的定义
OSAHS是指睡眠过程中上气道塌陷阻塞引起的呼吸暂停和通气不足、伴有打鼾、睡眠结构紊乱、频繁发生血氧饱和度(Sa02)下降、白天嗜睡等病征。呼吸暂停是指睡眠过程中口鼻气流停止≥10s。低通气(通气不足)是指睡眠过程中呼吸气流强度较基础水平降低50%以上,并伴SaO2下降3%以上或伴有觉醒。根据呼吸暂停低通气(通气不足)指数(AHI),OSAHS可以分为轻、中、重三度(5次/h≤轻度≤15次/h;15次/h<中度≤30次/h;重度>30次/h)。夜尿增多的定义是指夜尿量超过白天尿量或者夜尿持续超过750 ml。正常人夜间排尿一般为0~2次,尿鼍为300~400 ml,约为24 h总量的1/4~1/3。若夜间排尿次数和尿量明显增多,尿量也超过全天总尿量的一半,则称为“夜尿增多”。据统计在成人中患()SAHS的比例是4%左右,国外学者调查发现50岁以下夜尿增多患者中OSAHS占41.1%。国外有统计报道在打鼾的人群中,有夜尿增多症状的占52%,而在轻度的OSAHS患者中夜尿增多者占57.2%,在中度患者中占64.3%,在重度患者中占76.9%。我们的研究也发现OSAHS伴夜尿增多患者的夜尿次数和夜尿量与AHI、氧减指数呈正相关。
2 肾功能改变与夜尿增多
国内外对OSAHS是否会导致肾功能损害尚存在争议,大多数学者研究认为OSAHS可导致肾小球和肾小管功能损害,但国外也有报道认为OSAHS对肾功能无明显影响,有研究发现在不合并有肾脏疾病的OSAHS患者中,当AHI≥30次/h,患者体内的血浆胱抑素C明显升高。另有研究发现OSAHS患者血中胱抑素水平和尿β-2G微球蛋白明显升高,说明OSAHS患者存在早期肾小球和肾小管损害。国外学者发现中重度的OSAHS合并夜尿增多患者体内的肾抵抗指数(RRI)明显升高,经过有效的CPAP治疗后,RRI明显降低,暗示了OSAHS患者有潜在的肾损伤。有学者发现OSAHS患者可出现以近端肾小管为主的近端、远端肾小管钠重吸收功能降低,尿量和尿钠排泄异常增多的表现。也有研究发现OSAHS患者有明显的夜尿次数和夜尿量增加、夜尿渗透压降低及夜尿钠排泄量增多,解除睡眠时上呼吸道阻塞,夜尿症状和夜尿钠排泄量均减少,夜尿渗透压也会升高,以上表明即使肾功能没有出现早期损伤,也有肾脏浓缩或稀释功能等肾自身调节功能的降低。Kinebuchi等在对27例受试者和32名对照者的研究中发现:OSAHS患者接受治疗前肾血浆流量较正常组已有明显的下降。虽然这些患者的硫代硫酸钠清除率(GFR)仍在正常范围内(根据理论推测随着肾血浆流量的进一步降低,GFR也将随之降低),但GFR和肾血浆流量的比值即滤过分数显著升高,且其升高幅度与低氧指数的升高幅度相关。也就是说夜间缺氧越严重,单位肾血浆流量下产生的肾小球滤过液就越多,即所谓的肾脏高滤过状态。OSAHS所致心血管和肾脏损伤的原因,可认为是夜间间歇性低氧、SaO2过低,导致氧自由基的释放和炎症介质介导的全身炎症反应所致。OSAHS患者反复发生呼吸停止和低通气,伴随夜间间歇性低氧、高碳酸血症和睡眠结构紊乱,导致肾内血管静水压的升高、大量氧自由基的产生和交感神经系统活性增加,使肾组织结构损伤,肾血管收缩,肾小球滤过率改变,肾小管上皮细胞受损。这些会影响肾的自身调节功能,出现浓缩或稀释功能的下降,造成夜尿增多。
3 体液因子的异常分泌与夜尿增加
3.1心房利钠肽(ANP) ANP由心房肌细胞合成并释放的肽类激素。人血液循环中的心钠肽由28个氨基酸残基组成。其主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠、排水。国内外大量研究已经表明,ANP在睡眠呼吸暂停时会短暂的升高,且被普遍认为是OSAHS所致夜间多尿主要因素,而且经过CPAP治疗后,随着夜尿症状的改善而降低。我们的近期研究也表明:在OSAHS伴夜间多尿患者体内,ANP会显著升高,缺氧的严重程度与夜问多尿程度呈正相关,夜尿增多与OSAHS患者血浆ANP水平呈正相关,提示血浆ANP水平可预测OSAHS夜间多尿的严重程度。在OSAHS发病及发展过程中,转换生长因子1、白介索及肿瘤坏死因子等众多细胞因子能刺激ANP的增加,增强尿钠的排泄及利尿作用。一些夜尿症的研究集中分析认为:由于OSAHS患者睡眠时出现呼吸暂停,导致胸腔内负压出现波动升高,使得静脉回心血量增加,进一步使得右心房和右心室的血容量增加和血压升高。随着右心房的扩张,心脏收到体液超负荷等一些错误信号,导致ANP在心房中释放出来。研究显示在夜间发生呼吸暂停时,胸腔内负压波动可达到-80 cm H2O,并且经过CPAP治疗后可以调节到正常水平,用CPAP治疗可以逆转OSAHS患者的症状,可以减弱胸腔内负压的波动,减少ANP的释放。ANP致使夜间多尿发生的可能机制为:①ANP可以使人球小动脉舒张,并可使滤过分数增加,因此肾小球滤过率增大;②ANP可通过第二信使cGMP使集合管上皮的钠通道关闭,抑制NaCl的重吸收,因而对水的重吸收也减少;③ANP可抑制肾素、醛同酮(ALD)和血管升压素的分泌,抑制集合管对水的重吸收;又可以阻止抗利尿激素(ADH)和ALD的分泌,通过它们调节肾小球对水钠的滤过。
3.2 B型钠尿肽(BNP) 是由心肌细胞合成的具有生物学活性的天然激素,主要在心室表达,当左心室高压时,心肌可快速合成释放入血。心肌细胞所分泌的BNP先以108个氨基酸组成的前体形式存在,当心肌细胞受到刺激时,在活化酶的作用下裂解为由76个氨基酸组成的无活性的直线多肽和32个氨基酸组成的活性环状多肽,释放入血循环,分别被称为NT-proBNP和BNP。有研究显示OSAHS并夜尿患者还没有出现心血管疾病的临床症状和指标时,BNP的水平与健康对照组没有区别。国外有学者发现:OSAHS患者中心肌的结构和功能损伤随着OSAHS的严重程度而变化,BNP也同时相应的升高,并且与左室压相关。即使血浆BNP的水平只有轻度升高也是心血管事件的危险因素,OSAHS被认为是心血管事件的一个危险因素,通过二元回归逻辑分析表明血浆BNP水平的升高,与在OSAHS患者中左心室肥厚的比率相关,Hoekema等研究发现:在没有心血管疾病的重度OSAHS患者中,50%有左心室高压,并有NT-pro-BNP的升高,当给予有效的CPAP治疗后,心功能的提高与NT-pro-BNP降低的程度相关。由此可见在OSAHS患者中,甚至合并慢性心力衰竭的患者,睡眠时重复的呼吸暂停和血氧过低,还不足以刺激心室分泌BNP。BNP的水平在没有心血管疾病和心功能损伤的OSAHS患者中在正常范围,可能只有在合并心血管疾病的OSAHS患者中BNP才会升高,才可能在夜尿发病机制中起作用。国内也有学者证实:OSAHS对心脏舒张功能产生不利,加重心脏的负担,促使BNP分泌增加,但轻度患者并不明显。在睡眠期间,OSAHS患者发牛呼吸暂停时,患者会尽力去呼吸,但是七气道被关闭,因此导致胸腔内负压的波动。这种胸腔内负压可以牵拉心肌壁连同呼吸暂停导致血氧浓度的下降,特别是心功能不好时,可以刺激BNP在心房和心室壁中分泌释放出来。一些学者发现在OSAHS患者中.BNP水平在夜间会升高或处于正常水平,而在白天是正常的。因此BNP利尿作用在夜晚更明显。BNP是血管扩张和ALD的抑制剂,通过增加钠和水的排泄而使尿量增加。另外,BNP可松弛血管平滑肌,使肾小球滤过分数增加;还可以刺激肾脏排泄钠和水。
3.3 ADH 夜间尿量的多少受一些激素分泌的影响,主要有ADH和ANP。ADH是由下丘脑的视上核和室旁核神经细胞分泌的9肽激素,经下丘脑-垂体束到达神经垂体后叶后释放出来。其主要作用是提高远曲小管和集合管对水的通透性,促进水的吸收,是尿液浓缩和稀释的关键性调节激素。在健康的成人中,夜晚时ADH水平会在正常范围内升高,使得集合管对水钠的重吸收增加,从而使尿量浓缩减少。国外有学者发现:合并有高血压的OSAHS患者的夜尿钠含量明显增加,同时伴有ADH升高,并且二者有相关性。暗示ADH在OSAHS中,对尿液的浓缩和生成有一定的作用。国内有学者研究发现:在有夜尿增多的OSAHS儿童中,ADH的水平明显下降,经过解除上呼吸道阻塞治疗后,夜尿得到改善同时ADH也上升到正常水平。在夜尿增多的OSAHS患者中,ANP和ADH的分泌可能存在相互作用。中重度OSAHS患者尿中ANP水平在夜晚和早上会更高,虽然ADH的水平在夜晚也升高,但是在24 h内差异无统计学意义,可能是受ANP的影响。夜间ANP水平升高与ADH释放的抑制相互作用,暗示体液的调节有生理节奏的改变,这可能受OSAHS直接或间接的影响。在OSAHS患者中,胸腔内负压波动增加使得静脉回心血量增加,随着右心房的扩张,心脏收到体液超负荷等一些错误信号,使ADH分泌减少时,细胞内cAMP浓度下降,肾管腔膜上含水通道的小泡内移,进入上皮细胞胞质,上皮对水的通透性下降,水的吸收就减少,尿量就会增加。3.4其他体液因子研究发现OSAHS患者体内的肾素、ALD等都会有异常分泌,特别是在合并有高血压和心脏病变的OSAHS伴夜尿的患者中,但目前仍没有研究显示这些体液因子在OSAHS患者中与夜尿增多有明确关系。我们的研究显示夜间多尿与OSAHS患者血浆肾素、血管紧张素Ⅱ、ALD关系不大。主要的原因可能是:这屿体液因子受到ANP的影响,因此在OSAHS伴夜尿患者体内作用不明显。
4 血糖代谢紊乱所致的夜尿增多
睡眠呼吸暂停严重程度是否与糖代谢紊乱以及胰岛素抵抗程度有关,目前争议较大,国外有研究显示给胰岛素抵抗的OSAHS患者6个月的CPAP治疗后,胰岛素抵抗有明显改善,国内研究显示OSAHS正常糖代量患者会出现胰岛素的抵抗及早时相的胰岛素分泌缺乏,并且经过CPAP治疗后,早时相的胰岛素分泌指数提高,胰岛素抵抗下降。提示OSAHS患者睡眠呼吸紊乱严重程度与糖代谢紊乱、高胰岛素血症和胰岛素抵抗有关。血糖代谢紊乱所致夜间多尿的机制可能是:OSAHS时机体处于低氧状态,糖有氧代谢减少,无氧酵解增加.使部分丙酮酸未经氧化而还原成乳酸,然后入肝脏转化成糖;反复低氧血症和高碳酸血症激活交感神经,刺激内分泌器官分泌儿茶酚胺从而使肝糖原释放增加,血糖升高。肾小球滤过的糖量如果超过近端小管的最大转运率,造成小管液渗透压升高,阻碍水钠的重吸收·町造成渗透性利尿,使夜尿增多。另外,在OSAHS发病及发展过程中.肿瘤坏死因子等细胞因子会抑制葡萄糖转运因子表达,并直接干扰葡萄糖受体的信号传递,阻滞胰岛素的生物活性,致内皮细胞ANP分泌增加。而ANP可致夜尿增加。
5 治疗
目前认为CPAP是OSAHS的最佳治疗手段,且疗效肯定。其治疗的主要机制是给气道正压使塌陷的气道撑开,形成一种气态支架,从而保持呼吸道的通畅,防止气道塌陷和阻塞的发生,并可改善呼吸中枢对氧的敏感性。OSAHS患者应用CPAP治疗后不仅可以显著降低AHI,还可升高最低SaO2,我们的研究也发现CPAP对OSAHS患者的睡眠结构及低氧血症有明显的改善。说明CPAP治疗均能改善OSAHS患者的局部和全身的氧化应激反应,而改变夜尿症状。国外研究发现,经过CPAP治疗后,可以明显降低患者的夜尿次数和夜尿量。近来的研究报道,经鼻自动正压通气在对改善睡眠质量,和改善白天嗜睡、夜尿增多、打鼾、觉醒的次数及降低AHI,与CPAP有相同的效果。同时由于自动正压通气提高了顺从性,患者更愿意接受。由于OSAHS患者睡眠过程中发生上气道阻塞是呼吸睡眠紊乱的原因,而间歇性缺氧又可致夜尿增多,所以CPAP是治疗OSAHS伴夜尿增多的有效方法。
综上所述,OSAHS所致的夜尿增多症,是由夜间重复的间歇性缺氧导致的,多种神经、体液与内分泌因素介导的临床症状。经过CPAP呼吸机的治疗,可以明显缓解夜尿增多的症状,在肾功能指标和相关体液因子的调节上亦可有明显效果。