低通气综合征的诊治进展

　 摘　要 低通气综合征的产生基础是肺泡通气的大幅度降低，导致肺泡甚至动脉PCO2升高和低氧血症。临床上，多种疾病如肥胖、中枢性睡眠呼吸暂停综合征、慢性阻塞性肺疾病等均可导致肺泡低通气。本文对低通气综合征当前的诊断方法和治疗措施进行综述。

　　健康人的自主呼吸主要由化学感受器和呼吸中枢调节，在正常情况下，氧耗量和CO2生成量发生改变时，机体的呼吸中枢可出现相应的反应，并伴有每分钟通气量（VE）的变化，以维持动脉氧分压（Pa02）和动脉CO2分压（PaCO2）在一个狭小的正常范围内，使机体内环境保持相对稳定。临床上，多种疾病如肥胖、中枢性睡眠呼吸暂停综合征（CSAS）、慢性阻塞性肺疾病（COPD）等可导致肺泡低通气，使PaCO2升高，通常大于45mmHg（1mmHg=0.133kPa)，并常常伴有低氧血症，称为低通气综合征（hypoventilation syndrome）。产生肺泡低通气的可能机制[1,2]有：中枢呼吸驱动力降低；胸壁和肺的病变以及呼吸肌的功能衰竭。在许多疾病中，通常有一种以上的机制参与低通气的发生。

　　正常体内有血液灌注的肺泡才能参与气体交换，肺泡内的O2和CO2按其浓度梯度在肺泡与肺间质间弥散，CO2的弥散速度约为O2的20倍，机体不断从血中排出CO2的量与适当的肺泡通气量（VA）密切相关。当VA增加、CO2排出增多，则PaCO2下降，而VA降低时，PaCO2增加，则为肺泡低通气。肺泡血流灌注不均造成死腔通气增加，通气/血流（V/Q）比例失衡，也可发生肺泡低通气。由于肺泡的空间是固定的，肺泡内CO2的增加必然会导致O2的降低，从而造成低氧血症。

　　睡眠可使低通气表现得更严重，此时，低氧血症和高碳酸血症更进一步加重。但部分患者仅在睡眠时出现严重的低氧血症和高碳酸血症，而在清醒状态则难以觉察到这种病理生理变化。正常人在睡眠期间有各种呼吸类型的变化，其通气改变与睡眠时相明显相关，在非快速眼动期（NREM），行为控制系统的功能下降，呼吸中枢驱动力降低，对低氧和高PaCO2的通气反应下降；在快速眼动期（REM），低氧和PaCO2升高所致的通气反应最小。通气反应下降，潮气量减少，导致PaCO2增加3～10mmHg，而PaO2降低2～8mmHg。在清醒时，与睡眠相关的PaCO2升高可导致过度通气，驱使PaCO2下降到清醒时的水平。睡眠时氧饱和度（SaO2）降低的严重程度与清醒时的SaO2相关，清醒安静状态下的SaO2越低，睡眠时的SaO2减少程度越严重[3]。

　　肥胖常伴有低通气，称肥胖低通气综合征（obesity hypoventilation syndrome,OHS)。研究[4]表明，OHS患者的肺总量比单纯肥胖者少20%，最大通气量低于40%，吸气肌肌力减少40%；与正常人相比，OHS患者的胸壁、肺的顺应性显著降低，呼吸功增加250%，并伴有CO2生成的增加。OHS患者PaCO2增加的主要原因是中枢呼吸控制系统存在某种缺陷，对适宜的化学刺激，产生较低的中枢通气反应[5,6]。

　　1 低通气综合征的诊断

　　1.1 临床表现

　　除引起低通气综合征的原发疾病的症状和体征外，在疾病的早期，可完全无症状。随着低通气综合征的进行性发展，逐渐出现劳累后呼吸困难，静息时呼吸困难，夜间睡眠障碍和白天嗜睡、困倦、精神恍惚、甚至智力受损。部分患者可伴有反复的下呼吸道感染、咳嗽、咯痰等。疾病后期的严重的低通气，可使患者出现严重的高碳酸血症和/或低氧血症并表现相应的症状和体征。

　　1.2 动脉血气分析

　　在白天自主呼吸时，血PaCO2的增加，常作为患者低通气诊断的线索。但大部分患者只是在睡眠时才出现严重的高碳酸血症，应进一步分析其睡眠时呼吸类型的变化及气体交换的异常。低氧血症通常较轻，而SaO2的监测方法，对低通气的诊断并不敏感[1]。

　　1.3 呼吸调节的测定

　　呼吸调节是机体一种复杂的机能，它是通过中枢神经系统、神经性反射和体液化学的变化等途径来进行的，呼吸调节的测定是一项较新的技术，其测定结果的分析还有待继续深入探讨。

　　1.3.1 低氧的通气反应试验 低氧通气反应系指受试者肺泡与动脉血氧分压逐渐减低时的通气变化。低氧主要是刺激周围化学感受器，进行性低氧时PaO2与VE不呈直线相关，但SaO2与VE则呈直线相关。测定时，先让受试者呼吸气囊中含有充足氧的空气，随后将氮气逐渐加入囊中以造成低氧状态。同时加入CO2以防止CO2水平的波动影响通气反应，让受试者重复呼吸，测定不同阶段呼出气或肺泡PaO2及SaO2的变化。正常人对低氧的通气反应呈双相曲线型，当PaO2＜60mmHg时，才出现显著的通气反应，在此水平，VE明显增加；伴有高碳酸血症时，在任何水平的PaO2，都可出现VE的显著变化[7]。正常反应时，SaO2每下降1%，通气则增加1L，而这种反应随年龄的增加而下降，长期生活在低氧环境下（如高原的居民）这种低氧造成通气量增加的反应的灵敏度也可明显减弱[8]。

　　1.3.2 高碳酸血症的通气反应试验 CO2重复呼吸试验是测定人CO2浓度增加时的通气反应。CO2主要是刺激中枢化学感受器，由于CO2易于通过血脑屏障，因而在细胞外液呆迅速达到相应的浓度。试验时，让受试者重复呼吸，预先加入气囊中含有7%～8%CO2及充足O2（92%～93%）的混合气体（充足的O2可防止低氧血症使通气反应受到影响）。该气囊的容积为受试者肺活量加1 l，每次测定约需4min,可持续监测整个过程中PaCO2与VE的相关曲线。PaCO2增加所致的通气反应呈直线型，直线的斜率反映了呼吸中枢对PaCO2的敏感性，正常的反应是PaCO2每增加1mmHg，VE增加2～5L/min。当伴有低O2血症时，呼吸中枢对CO2敏感性增加，通气反应的强度大于单有低O2或高碳酸血症时[9]。

　　1.3.3 口腔闭合压（mouth occlusion pressure,P0.1）测定 临床上，P0.1的测定可较准确地反映中枢的呼吸驱动力[10]。试验时，受试者通过一口器呼吸，该装置的吸入气道上安装有闭合阀，在口腔附近装有压力传感器以测定口腔压。在受试者没有预先知道的情况下突然阻断气道（通常在吸气末），测定患者吸气刚开始0.1秒时口腔内所产生的压力即为P0.1。P0.1测定的重复性好，无创易行，不受患者意识影响。在正常人，P0.1/PaCO2与VE/PaCO2相关性好。该方法是在无气流与无肺体积扩张的条件下测定，因此理论上气道阻力与呼吸顺应性不影响P0.1的测定。但目前认为通过测定P0.1来反映中枢呼吸驱动能力的准确程度仍有争议，因为P0.1反映了吸气肌群对中枢驱动的反应以及肌群的收缩功能，而吸气肌群的收缩水平也影响P0.1的测定数值[1]。

　　1.4 呼吸肌功能的测定

　　对低通气综合征患者进行呼吸肌功能测定，是判断低通气的原因及严重程度的重要手段。

　　1.4.1 呼吸肌肌力测定 测定最大静态吸气和呼气的口腔压力，是衡量呼吸肌肌力的简单而常用的方法。患者取坐位，夹上鼻夹，在残气位和肺总量位时，通过口器与其相连管道作最大用力吸气和呼气时，测得最大并维持至少1秒的口腔压，重复3次以上，记录最高值。它是对全部吸气肌和呼气肌的强度的测定。最大吸气压和最大呼气压除受性别、年龄及患者的主观因素的影响外，主要受肺容量的影响。因吸气肌在残气位、呼气肌在肺总量位时，肺活量、肌群都处于最佳作功状态，呼吸系统的外向和内向弹性回缩力都最强。该测定设备简单，重复性好，临床应用较广[11]。

　　1.4.2 跨膈压（transdiaphragmatic pressure,Pdi）测定 膈肌是最主要的吸气肌群，在吸气过程中，膈肌所起的作用占呼吸肌的60%～80%。通过测定Pdi，可评价膈肌的收缩功能。试验时，将气囊分别放置在受试者胃和食管中下1/3处，分别测定胃内压力(gastric pressure,Pga)和食管内压力（endoesophageal pressure,Pes），Pga与Pes的差值即为Pdi。当受试者呼气至功能残气位时，突然阻断气道，立即作最大努力吸气所产生的Pdi最大值则为最大跨膈压（PdiMAX),PdiMAX反映了膈肌作最大收缩时所产生的压力。当膈肌疲劳时Pdi及PdiMAX均明显下降，多见于重度COPD及神经肌肉疾病患者。膈肌收缩力也受其初长度的影响，因而在高肺容积及胸廓膨隆（如重度肺气肿）时，PdiMAX亦明显降低[12,13]。

　　2 肺泡低通气综合征的治疗

　　2.1 氧疗

　　肺泡低通气患者常有高碳酸血症和低氧血症。氧疗虽不能纠正低氧血症的基础疾病，但能预防低氧的并发症。对单纯COPD合并低氧血症的患者，进行持续低流量吸气可明显降低死亡率，然而对COPD合并REM相关夜间氧饱和度降低(nocturnal oxygen desaturation,NOD)的患者进行夜间吸氧，虽能降低肺动脉高压，但是对死亡率并无明显的影响[14]。对继发于充血性心力衰竭的陈-施氏呼吸，氧疗可明显降低呼吸暂停-低通气指数（AHI）和纠正低氧血症[15]。对其它疾病如神经肌肉疾病或胸廓畸形等，氧疗有可能加重高碳酸血症，其它治疗方法将更利于患者。

　　2.2 呼吸兴奋剂

　　在肺泡低通气的患者中，呼吸兴奋剂的应用价值相当有限。甲羟孕酮（ medroxypro- gesterone)通过增加呼吸中枢的驱动力，对OHS和COPD患者有治疗作用。应用甲羟孕酮20mg,1日3次后，可使患者清醒和睡眠中的PaCO2下降0.667～1.33kPa（5～10mmHg)并增加PaO2该效应与潮气量（VT）和VE的增加有关[16]。

　　阿米三嗪（Almitrine)作用于颈动脉体的周围感受器，增加对低氧血症的通气反应。COPD患者应用阿米三嗪后，可在清醒和睡眠期间改善气体交换[17]。但需注意阿米三嗪能增加因低氧血症而产生的肺血管收缩反应，而引起肺动脉高压。

　　乙酰唑胺（Acetazolamide）通过促进利尿排出的HCO3-，可产生代谢性酸中毒，因而可增加通气反应。对CSAS患者，乙酰唑胺250mg,1日3次，能降低中枢呼吸暂停指数（AHI）。在开始应用该药时药效较明显，但1个月后效果降低[18]。

　　茶碱类药物可以改善心功能，增加中枢对缺氧的反应，降低AHI和改善低氧血症[19]。

　　2.3 辅助通气

　　对严重的低通气患者，应用机械通气可以增强患者的自主呼吸。机械通气的应用指征[1]：①夜间低通也症状（如晨起头痛、活动能力降低、恶梦、夜尿等）；②静息状态下呼吸困难或睡眠时呼吸功能增加；③低通气诱发肺心病（PaCO2＞55mmHg,pH＜7.32）；④夜间低通气，虽经氧疗，SaO2＜88%。

　　应用辅助通气治疗肺泡低通气，常用方法有两种：有创机械通气和无创正压机械通气，具体选取指征[1]：①有创机械通气（气管插管、气管切开加正压通气）：患者气道分泌物增多，上呼吸道管理困难，神志不清，无创机械通气失败；②无创正压机械通气，患者气道分泌物较少，上呼吸道易于管理、清醒。

　　有创机械通气和无创正压机械通气，两者各有优缺点，临床应用时可为互补。有创机械通气的优点为能有效地管理患者的气道，吸取分泌物，临床上应用可靠性强；其缺点为需要气管插管或切工，易并发呼吸道感染，患者不能说话，影响吞咽。无创正压机械通气可以避免气管插管或切开，患者可说话和进食，无恐惧感，易被接受。其缺点是：易发生鼻、面罩漏气，胃肠道充气，皮肤溃疡，难以进行气道管理。

　　2.4 其它治疗方法

　　2.4.1 膈肌起搏 对重症低通气患者，膈肌起搏为一种有效的治疗手段。应用时需要一个射频传感器和接受器，将电脉冲传到膈神经，使膈肌产生收缩。但是膈肌起搏应用价值有限，价格昂贵，应用中有突然失效的可能，可发生上气道阻塞，有潜在的膈肌疲劳的可能性，需要手术植入电极及接收器中。如成功应用则可使患者避免机械通气，尤其高位颈部脊髓损害所致中枢性低通气患者，应用膈肌起搏较为理想[20]。

　　2.4.2 呼吸肌训练 通过训练呼吸肌，增加呼吸肌肌力和耐力，可加强咳嗽，促使分泌物排出，增强通气能力[21]。

　　作者简介：周燕斌（1964-），男，广东广州市人，主治医师

　　谢灿茂（1953-），男，广东潮州市人，中山医科大学附属第一医院内科主任，呼吸内科主任，教授，硕士导师

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