老年重叠综合征患者血管内皮功能的观察

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  [摘要] 目的 探讨重叠综合征的老年患者中血管内皮细胞功能状態及变化。 方法 将在笔者所在医院睡眠监测实验室作过睡眠监测的81例被检测的老年患者按照年龄、体重指数、性别比例相匹配的原则分为4组,即正常对照组(n=22)、COPD组(n=18)、OSAS组(n=20)和OS组(n=21)。通过比较各组清晨的血浆一氧化氮浓度、内皮素-1、NO/ET-1比值、及多导睡眠监测主要参数:呼吸暂停低通气指数、平均脉氧饱和度和最低脉氧饱和度及睡眠期间血氧饱和度<90%的时间占总睡眠时间的百分比,观察OS组血管内皮细胞功能变化的特点。 结果 血浆ET-1水平除正常对照组最低,OS组最高,NO水平于正常对照组最高,OS组最低。与正常对照组相比,COPD组及OSAS组的血浆ET-1增高、NO及NO/ET-1降低(P均 <0.05),但该变化在OS组更为显著(P均 <0.01)。上述指标在COPD组与OSAS组之间差异无统计学意义(P >0.05),但与OS组仍相差显著(P <0.05)。多导睡眠监测显示AHI在OSAS组及OS组之间以及在正常对照组和COPD组之间差异无统计学意义(P均 >0.05),但AHI在OSAS组及OS组均显著高于正常对照组和单纯COPD组(P均<0.01)。OS组较OSAS组的最低和平均SpO2进一步降低,且T90比例显著增大(P均<0.01)。 结论 老年OS患者存在血管细胞功能损伤,其程度较单纯COPD及单纯OSAS更加严重,可能与睡眠期缺氧更明显和缺氧时间更长有关。
  [关键词] 重叠综合征;慢性阻塞性肺病;阻塞性睡眠呼吸暂停综合征;内皮素;一氧化氮
  [中图分类号] R563.9   [文献标识码] A   [文章编号] 2095-0616(2011)23-20-03
  
  Observation on vascular endothelial function in elderly patients with overlap syndrome
  CAO Juan1  WANG Bin1  ZHANG Xiuwei2  ZHANG Xilong3
  1.Department of Gerontology Medicine,the People's Hospital of Wuxi Affiliated Nanjing Medical University,Wuxi 214023,China; 2.Department of Respiratory,Jiangning Hospital Affiliated Nanjing Medical University,Nanjing 210029,China; 3.Department of Respiratory,the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University,Nanjing 210029,China
  [Abstract] Objective To investigate the effects of overlap syndrome,i.e,coexisting chronic obstructive pulmonary diseases and obstructive sleep apnea syndrome,on vascular endothelial function in the elderly. Mehteds 81 elderly subjects were divided into four groups,normal control groupNC group,n=22),COPD group(n=19),obstructive sleep apnea group(n=21),and OS group(n=21).The age,gender,body mass index were marched among the four groups The changes of plasma nitricoxide and endothelin-1,rate of NO/ET-1 and the polysomnographic parameters including apnea hypopnea index(AHI),mean and minimal pulse oxygen saturation (meanSpO2 and mini SpO2),time for SpO2<90%/total sleep time(T90)were compared among groups. Results The level of plasma endothelin-1(ET-1) was the lowest in NC group but the highest in OS group(P <0.05),while the level of plasma NO was the highest in NC group and the lowest in OS group(P <0.05).Compared with NC group,there were significant increase in plaasma ET-1 levels but decrease in plasma NO level and NO/ET-1 (P<0.05) in both COPD group and OSAS group.Such a change was more prominent in OS group (P <0.01).There were no significant difference in plasma NO,ET-1 levels and NO/ET-1 between COPD and OSAS group(P >0.05).No significant difference of AHI was detected between OSAS group and OS group,as well as between NC group and COPD group(P>0.05).However, the AHI in both OSAS group and OS group was significantly higher than NC and COPD group(P<0.01). Comparison between OS group and OSAS group demontrated a further devrease in minimal SpO2 (P <0.01) and higher T90 in OS group(P <0.01).Conclusion Vascular endothelial damage could be detected in the elderly with OS and was more severe than that in the elderly with either COPD or OSAS.Such a pathological change might be associated with a more remarkable and longer hypoxiemia during sleep in OS patients.
  [Key words] Overlap syndrome;Obstructive sleep apnea syndrome;Chronic obstructive pulmonary diseases;Endothelin;Nitricoxyde
  阻塞性睡眠呼吸暫停综合征(OSAS)[1]合并慢性阻塞性肺病(COPD)[2]称为重叠综合征(OS)[3]。近年来,OS对机体的危
  
  
  害正在受到重视,国外流行病学调查显示OS随年龄增长患病率逐渐增加。其病理生理改变较单纯OSAS或COPD更为严重,OS患者更容易发生肺动脉高压和肺心病等心脑血管疾病。血管内皮功能明显异常往往是这些合并症发生的基础,而且血管内皮功能的受损反过来会通过多种机制促进OS的发生发展。本研究通过比较各实验组人群反映血管内皮功能指标的差异,观察OS组患者血管内皮功能指标的变化及特点,并推测可能的原因。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  所有病例均为笔者所在医院2010年1月~2010年3月门诊或住院患者,正常对照组由笔者所在医院体检中心提供。入选的81例被检测的老年患者按诊断结果被分为4组,即正常对照组(n=22)、COPD组(n=18)、OSAS组(n=20)和OS组(n=21),4组的一般情况如表1所示,性别比、年龄、体重指数差异无统计学意义(P >0.05)。所有入选者年龄均>65岁。入选者本人均自愿签署知情同意书,同意参加本次临床研究。排除标准为:①已接受针对OSAS治疗的患者;②有其他心脑血管、肝肾疾病患者;恶性肿瘤患者;③合并其他肺部疾病如肺结核、支气管扩张等患者;④精神异常患者。
  1.2 诊断标准
  1.2.1 OSAS诊断标准 参照国际统一标准,以符合睡眠期呼吸暂停低通气指数(AHI)≥5,呼吸暂停事件以阻塞性为主,且伴Epworth嗜睡评分(ESS)≥9诊断为OSAS。
  1.2.2 COPD诊断标准 COPD的诊断依据中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病的诊治指南,即吸入支气管舒张剂后FEV1%<80%预计值,且FEV1/FEV<70%。
  1.2.3 OS诊断标准 同时具备COPD和OSAS的诊断标准者则可确诊为OS。
  1.3 多导睡眠图(PSG)检查
  在睡眠呼吸实验室进行7 h PSG监测,获取睡眠状态相关指标包括:平均脉氧饱和度和最低脉氧饱和度、睡眠期间血氧饱和度<90%的时间占总睡眠时间的百分比(T90)、AHI、最长呼吸暂停时间、夜间平均血氧饱和度、夜间最低血氧饱和度、睡眠期间血氧饱和度低于90%的时间占总睡眠时间的百分比(T90)、微觉醒指数(arousal index,ArI),以上指标均经过计算机自动计算分析及人工校正。
  1.4 血样本检测
  1.4.1 血浆ET-1的测定 于清晨空腹采集肘静脉血2 mL,注入含7.5% EDTA-Na2 30 μL和抑肽酶40 μL的试管中,混匀,用TLL-C台式冷冻离心机低温离心(4 ℃,3 000 r/min,15 min),分离血浆,放入液氮保存备测。测定采用放免法,内皮素放射免疫试剂盒由北京科美东雅生物技术有限公司提供。
  1.4.2 血浆NO的测定 于清晨空腹采集肘静脉血3 mL,置于干燥试管,常温离心(3 000 r/min,10 min),分离血清,放入液氮保存备测,测定采用比色法,选择波长546 nm,读取吸光度,NO测定试剂盒由北京华英生物技术研究所提供。
  1.5 统计学处理
  采用SPSS13.0软件,数据用()表示,4组参数的比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用Student-Newman-Keuls法,P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 各组一般情况及PSG主要参数比较(表1)
  2.2  各组血浆ET-1、NO含量及NO/ET比值比较(表2)
  3 讨论
  血管内皮已渐被证明是个十分活跃的代谢及内分泌器官,在感受血流压力变化、炎性信号、循环中激素水平的同时,还可调节血管舒缩、细胞黏附、抗凝、抗血栓、参与机体的炎症反应和免疫应答,以维持机体内环境的稳定及生命活动的正常进行。ET-1是由21个氨基酸组成的活性多肽,是迄今为止所发现的内皮细胞分泌的最强、作用时间最长的内源性血管收缩因子。老年OS患者在睡眠中,由于上气道的塌陷,引起较长时间呼吸停顿、通气不足,继而产生低氧血症和高碳酸血症,在清醒时主要由于通气不足,患者仍处于低氧状态,导致患者处于持续缺氧状态。缺氧不仅可以直接作用于血管平滑肌,使血管收缩,也可破坏内皮细胞多种重要的血管活性物质和生物活性物质的正常表达和分泌,OS患者长期缺氧/复氧,导致氧自由基增多而造成血管内皮、平滑肌细胞的损伤,引起一系列细胞因子释放。因反复的低氧血症抑制血管内皮的NO合成酶,使内皮细胞产生的血管舒张因子NO减少,血中ET-1浓度升高和NO浓度下降,导致内皮介导的血管舒张活动减弱,血管收缩,加速动脉粥样硬化斑块形成,并加重缺氧,老年OS患者缺氧程度更重,可能对血管内皮的影响更加显著。本研究通过对老年OS患者与老年单纯OSAS和老年单纯COPD患者血浆ET-1和NO及NO/ET-1比值的比较,证实老年OS患者对于血管内皮功能的损害更加严重。
  OSAS是最常见的睡眠呼吸障碍之一,OSAS患者在睡眠中,由于上气道的塌陷,引起较长时间呼吸停顿、通气不足,继而产生低氧血症和高碳酸血症,可引起多系统功能损害,是多种疾病的独立危险因素[4-5]。研究表明:OSHS是导致心血管疾病的主要原因之一。而COPD也是一种常见、慢性进行性、以阻塞性通气功能障碍为特点的呼吸系统疾病。1985年Flenley首先提出了将OSAS合并COPD称为“重叠综合征”的概念,并认为重叠综合征患者较单纯OSAS或COPD患者表现更为严重[6-7]。研究发现COPD与OSAS合并存在的概率相当高,约10%的OSAS患者合并COPD,COPD患者中有30%~40%合并OSAS[8]。而老年COPD患者发生OSAS的概率更高。上气道顺应性及肌张力减弱是老年的特有危险因素,随着老龄化,上气道的内径逐渐减小;对气道扩张起关键作用的颏舌肌上气道肌肉及膈肌中的琥珀酸脱氢酶的密度减低,这些肌肉中的Ⅱa类纤维递减,Ⅱb类纤维递增,使得上气道肌肉的张力和耐力减弱,软腭组织的弹性也减弱,老年人觉醒指数增加,容易导致周期性呼吸从而发展为睡眠呼吸紊乱,从而导致较一般成年患者更为严重的低氧血症。实验表明老年OS患者的AHI、持续时间、低氧血症程度均大于单纯COPD和OSAS患者,两者并存时较单纯OSAS或COPD有更严重的与睡眠有关的低氧血症。
  OS患者发生血管内皮细胞功能障碍的确切机制尚未阐明。但近来的研究提示,OS反复发生与呼吸暂停低氧事件有关,与临床上低氧/再灌注损伤相似,它可启动氧化应激反应,使对氧化还原敏感的一些基因通过对某些蛋白产物(如ET、黏附分子等)的活化增强而高表达;黏附分子可促进OS患者单核细胞向血管内皮黏附,并使NO的生物活性减低,导致血管内皮细胞损伤加重和功能障碍。老年OS患者使得低氧状态进一步加重,使得血管内皮损伤和功能障碍进一步恶化。
  本实验发现老年OS患者NO显著降低,ET-1显著增高,NO/ET-1比值下降提示有血管内皮细胞功能损伤的存在,也从而证实了老年OS患者较单纯老年OSAS和单纯老年COPD患者血管内皮细胞及其功能损伤更为显著,进一步证实缺氧导致血管内皮细胞及其功能的损伤是老年OS患者合并心血管疾病的重要机制之一。
  本研究显示老年OS患者存在血管細胞功能损伤,其程度较单纯COPD及单纯OSAS更加严重,可能与睡眠期缺氧更明显和缺氧时间更长有关,提示改善缺氧使血管内皮细胞功能恢复应该成为防治老年OS患者合并心血管疾病的主要方法之一。
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  (收稿日期:2011-11-07)
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