体重增加对上呼吸道塌陷性的影响及机制

Obstructive sleep apnea is due to alterations in upper airway anatomy and neuromuscular control. Obesity is known as an important sleep apnea risk factors.Mechanisms linking obesity with upper airway dysfunction in obstructive sleep apnea are not well understood. Current evidence suggests that upper airway structural alterations in obesity are related to adipose deposition around the pharynx, which can increase its collapsibility or critical closing pressure (Pclose). In addition, obesity and, particularly, central adiposity lead to reductions in resting lung volume, resulting in loss of caudal traction on upper airway structures and parallel increases in pharyngeal collapsibility. recent studies showed that upper airway fat tissue distribution differs in BMI matched patients. Leading us to hypothesize that upper airway fat tissue distribution might have an effect on mechanical loads, which lead to change in the weight imposes mechanical loads on the upper airway.Our study invesgates effect of obisity on collapsibility in upper airway. 1, To test that the fat tissues accumulation adjacent to the UA contributes more to a predisposition to OSA despite of BMI. And to investigate the effect of obesity on pharyngeal mechanical loads.2, in a pig model, Specific body weights were targeted by controlling caloric intake. The passive critical pressure (Pclose) is measured and upper airway fat tissues are evaluated by MRI. the relationship between weight and Pclose are analyzed,as well as the correlation between characteristics of upper airway distribution and volume. in addition, wether the impose of fat on upper airway mechanical loads are associated with age is investigated.

肥胖继发的上呼吸道塌陷性增加是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)致病、发展的重要危险因素。体重增加造成塌陷性增强的机制和规律尚未完全明确。前期研究提示除脂肪量外，咽壁脂肪的分布特征可能是影响上呼吸道塌陷性的重要因素。推测：不同部位脂肪沉积对咽腔塌陷度的影响程度不同；体重增加通过咽腔周围特定位置分布的脂肪，增加可塌陷软组织量，引起塌陷性增强。在建立动物模拟失神经状态下的咽腔塌陷性定量检测手段的基础上。本研究拟在高能量饮食体重逐步增加的小型猪模型中：①分析咽腔塌陷性随体重增加的变化规律；②比较体重匹配但脂肪分布特征不同的组间，体重增加对咽腔塌陷性改变程度的差异。验证实验假设；③分析脂肪沉积部位与咽腔塌陷性的关系，探索"高危"脂肪沉积特征。如能成功验证，并阐明造成咽腔塌陷性增加的脂肪分布特征及影响因素，将有助于深入认识OSAHS发病机制，指导疾病风险预测。

背景：肥胖继发的上呼吸道塌陷性增加是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)致病、发展的重要危险因素。亚洲人群较小的体重增长可以引起较大的呼吸暂停低通气指数（AHI）的增加。体重增加造成这一现象的机制和规律尚未完全明确：上气道周围脂肪沉积可直接导致塌陷性增加；同时中心性肥胖（腹型肥胖）导致腹内压增加，可能继发肺容积及气管牵张力的下降，导致上气道塌陷性增加。本项目通过人体和动物模型，研究体重改变影响上呼吸道塌陷性变化的规律并探索其机制，为深入认识肥胖在OSAHS发病中的作用及治疗奠定基础。主要内容：①患者体重变化程度与OSA睡眠生理参数变化的影响及规律。随访确诊但未系统治疗的OSAHS患者65例，分析患者体重变化程度对AHI、低氧等病理损害严重程度的影响及规律。②腹壁及内脏脂肪对上气道塌陷性的影响：降低和增加腹内压模拟中心性肥胖患者的腹壁及内脏脂肪沉积增加和减少，观察对五指山小型猪上气道塌陷性、气管牵张效应及呼吸的影响。③综述肥胖，呼吸调控、上呼吸道扩张肌功能、觉醒阈值等因素在OSAHS发病及合并并发症患者治疗中的意义，初步探索改变上述因素对OSAHS的治疗作用。结果及数据：①体重增加与AHI增长相关；改变程度与AHI、最低脉搏血氧饱和度以及血氧低于90%的时间占睡眠时间比例(CT90)的变化量相关；基线时的AHI以及体重变化的百分比对AHI的改变量有预测意义；体块指数的改变量绝对值对CT90的改变量有预测意义(P<0.01);②与基线状态相比，腹内压降低时气管第二软骨环向尾侧移位，潮气量与吸气峰值流速增加(P<0.05),上气道阻力增加差异无显著统计学意义(P>0.05)。腹内压增加时气管第二软骨环均向头端移位(P<0.05)，潮气量，但气流峰流速和上气道阻力的变化在不同实验动物存在较大的个体差异。科学意义:①CT90的改变是与体重变化关系密切的指标，体重增加引起的AHI增加可能与呼吸事件延长和氧减持续时间延长有关。不同个体肥胖对OSAHS发病的贡献程度不同。②腹内压下降会造成气管向尾侧位移，腹内压增加会造成气管向头侧移位；腹内压变化一定程度上通过改变气道轴向牵拉作用影响气道阻力和塌陷性，但气道阻力的改变与轴向牵拉作用的改变程度不成比例。中心型脂肪分布导致的肺容积和呼吸调控等因素改变参与了上气道塌陷性改变。