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第二节 高尿酸血症与睡眠呼吸障碍
一、睡眠呼吸障碍的基本概念
睡眠呼吸障碍(sleep breathing disorders,SBD)是一种常见病和多发病。一般将其分为三种类型:阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS),既往也被称为阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS),即在睡眠中因上气道阻塞引起呼吸暂停和低通气,是SBD最主要、也是最重要的类型;中枢性睡眠呼吸暂停综合征(central sleep apnea syndrome,CSAS),主要由于呼吸中枢功能障碍或支配呼吸肌的神经或呼吸肌病变所致;混合性睡眠呼吸暂停(mixed sleep apnea syndrome,MSAS),即上述两者并存。目前已经公认SBD为一种全身性疾病。它不仅产生慢性间歇性低氧、反复微觉醒、睡眠结构异常、自主神经功能紊乱,还会引起或加重多种疾病,如高血压、冠心病、心律失常、心力衰竭、糖尿病及胰岛素抵抗等。SBD与多种疾病之间的密切联系引起多学科医师的广泛关注,其中研究最多的是OSAHS与心血管疾病(cardiovascular disease,CAD)。研究表明OSAHS与CAD的发病率和死亡率相关,在总体人群中,OSAHS是CAD患病的独立危险因素。同样,在已被证实CAD的患者群中,OSAHS的发病率高于人群平均发病率。
二、高尿酸血症在睡眠呼吸障碍中的发病机制
在OSAHS患者中,发现尿酸水平升高。OSAHS患者中尿酸水平升高的机制尚未完全阐明。尿酸作为组织缺氧和氧化应激的生物标志物,其升高很可能与OSAHS导致的组织缺氧/缺血损伤和反复发生的低氧和复氧(hypoxia/reoxygenation injury,H/R)导致的氧化应激反应有关。睡眠呼吸暂停和低通气伴随着复杂的低氧事件,类似于缺氧-再灌注损伤,潮汐一样的H/R事件将导致氧化应激反应。一些研究表明在OSAHS患者中白细胞中氧自由基代谢产物增加和血浆脂质过氧化反应增加。腺苷和尿酸水平在OSAHS患者中升高提示氧化应激产物增加,也间接证明了这一推断。除此以外,OSAHS患者睡眠时反复发生呼吸暂停引起的交感神经兴奋性增加;反复低氧刺激使血管活性物质释放增加;低氧诱发炎症反应等因素也可能参与其中。需要指出的是,SBD患者多患有许多基础疾病,例如冠心病、肥胖、糖尿病、血脂异常、心功能不全、肾功能不全等,这些疾病本身就会引起血尿酸水平升高,也成为研究中较难去除的混杂因素。
三、高尿酸血症与睡眠呼吸障碍相关重要的临床研究
(一)尿酸与成年人睡眠呼吸障碍
1.学者Hasday等人于1987年首先发现了在OSAHS患者中,夜尿中尿酸排泄增加,同时指出这可能是组织缺氧的重要标志物。他发现低氧血症的OSAHS患者,第二天晨起时其尿液中尿酸/肌酐比值(uric acid/creatinine,UA/Cr)较睡眠前升高,且经过持续正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP)治疗后,晨起的比值可以下降至睡眠前水平。此后McKeon等人的研究质疑了这一结论,认为这个参数缺乏敏感性也与夜间缺氧的程度不相关。
2.为了明确OSAHS患者中的尿酸排泄情况,Sahebjami进行了一项针对OSAHS患者CPAP治疗前后经尿排出尿酸的变化情况的研究。该研究共收集了30名男性,其中20名存在OSAHS,10名正常人作为对照组。所有人员都做了肺脏功能检查和血气分析。结果显示两组基线水平除肺总量存在差异外,年龄、BMI、其他肺功能参数均无差异。多导睡眠监测显示OSAHS组呼吸暂停-低通气指数(apnea-hypopnea index,AHI)为53±6,且与血氧饱和度密切相关,CPAP治疗后,睡眠参数明显改善至对照组水平。OSAHS组治疗前平均尿酸排泄为(33±6)μmol/L[(0.55±0.1)mg/dl],治疗后显著下降至(18±0.6)μmol/L[(0.30±0.01)mg/dl],与对照组(19.2±1.8)μmol/L[(0.32±0.03)mg/dl]相似。相关分析显示尿中尿酸排泄与AHI( r=0.42, P<0.0003)及血氧饱和度<88%( r=0.32, P<0.01)呈正相关。尿尿酸/肌酐在OSAHS组治疗前为(50.1±13)%,治疗后显著下降至(26.9±2.2)%,与对照组(27.2±2.8)%相似。相关分析显示尿中尿酸/肌酐与AHI( r=0.34, P<0.003)及血氧饱和度<88%( r=0.28, P<0.02)呈正相关。作者把这种差异归为治疗后的氧合改善。但作者也同时指出未治疗的OSAHS患者存在的夜间激素水平和交感神经系统的改变也参与了对尿酸排泄的影响。
3.尽管有些学者认为,夜尿UA/Cr升高是OSAHS组织缺氧的标志,但并未被普遍接受。为了进一步验证其有效性,Saito等人进行了一项临床试验,目的是在OSAHS患者中验证尿中尿酸排泄增多可作为组织缺氧导致ATP降解的标记物,同时测量血腺苷的浓度。
该研究共收集成年OSAHS相关中重度低氧血症患者18例。排除标准为痛风、药物治疗的糖尿病和肾功能不全,8例患者存在高血压,所有患者均未应用利尿剂、阿司匹林和别嘌醇等可能影响尿酸代谢的药物。所有患者在睡眠监测前一天晚上和第二天分别留取尿液和血液检查。观察指标主要为ΔUA/Cr,ΔUA/Cr=[(UA/Cr早)/(UA/Cr晚)-1]×100%。18例患者中12例接受了经鼻持续正压通气治疗。根据结果分为两组:ΔUA/Cr升高组和ΔUA/Cr正常组。两组在年龄、BMI和血尿酸水平上无差别。出乎意料的是两组在窒息指数、AHI和氧饱和度方面也未显示差异,ΔUA/Cr也未发现与上述因素相关。尽管如此,研究发现ΔUA/Cr升高组病人睡眠时血浆腺苷水平显著高于正常组。相关因素分析显示在睡眠过程中ΔUA/Cr和血腺苷水平相关( r=0.55, P<0.05)。12例患者进行了经鼻CPAP治疗,ΔUA/Cr升高组7例,ΔUA/Cr正常组5例。结果显示正压通气治疗可以显著降低ΔUA/Cr升高组病人的ΔUA/Cr和血浆腺苷水平,而在ΔUA/Cr正常组无此发现。本研究发现,ΔUA/Cr不一定与病人动脉血氧饱和度降低和AHI的严重性平行,但与血腺苷水平相关,提示ΔUA/Cr和血腺苷反映了OSAHS患者缺氧导致共同的嘌呤代谢途径。本研究的结果支持ΔUA/Cr和血腺苷水平反映了组织缺氧导致的ATP降解,而这一反映不一定与动脉血氧饱和度平行,因为组织缺氧还与其他因素许多相关。
4.Garcia等人研究了SDB与血尿酸的关系。作者进行了一项有1135例患者参与的回顾性调查,男性885例,女性250例,平均年龄52岁。36%的患者存在高尿酸血症[男性:>420μmol/L(7mg/dl),女性:>360μmol/L(6mg/dl)]。多导睡眠监测显示:AHI<30为787例,AHI≥30为348例。相关分析显示血尿酸水平与呼吸睡眠参数如AHI、血氧饱和度<90%的累计时间等呈正相关,与初始血氧饱和度和日间动脉氧分压呈负相关。但研究同时发现血尿酸水平与血压、BMI、血胆固醇和甘油三酯水平呈正相关,因此结果不能排除混杂因素对结果的影响。
(二)尿酸与儿童睡眠呼吸障碍
1.比利时Verhulst等人进行了一项前瞻性研究
以超重或肥胖的儿童和青少年作为研究对象,旨在明确血和尿中的尿酸水平是否与SDB的严重程度相关,是否可以作为一个组织缺氧和氧化应激的标志物。该研究从2001—2006年共纳入93名接受多导睡眠描记的超重/肥胖儿童和青少年(肥胖者占73%),年龄为6.3~16.3岁,平均11.1岁,44%为男孩。主要观察指标为血清尿酸水平、24小时尿酸排泄量和尿液中尿酸/肌酐比值。结果显示,消除性别、青春期和腰围等因素的影响,血清尿酸升高与呼吸障碍指数(respiratory disturbance index,RDI)显著相关( P=0.01),动脉血氧饱和度(SaO 2)≤89%的总睡眠时间亦与血清尿酸升高显著相关( P=0.04)。该研究并未发现SDB参数与尿酸排泄量或尿液中尿酸/肌酐比值相关。这是第一个旨在研究超重/肥胖儿童中,尿酸和SDB关系的临床试验,并证明了尿酸和SDB严重程度的相关性。研究者指出,由于动脉血氧饱和度降低导致组织缺氧,致使产生腺苷三磷酸等降解产物。这些降解产物可释放嘌呤中间体。而嘌呤分解的终产物尿酸是反映组织缺氧的一个很好的指标,但这些发现需要通过进一步的干预试验来证实。本研究未发现在成人中存在的UA/Cr升高,作者考虑可能与尿液收集方法有关。
肥胖儿童发生SDB时往往伴有血氧饱和度下降,而且与肥胖程度相关。这种低氧将可能导致组织缺氧。组织缺氧是指氧输送和氧需求之间的不平衡,组织缺氧可能导致尿酸生成增多。尿酸水平的升高还同时被看做是氧化应激的标志物。本研究的发现也反映了氧化应激反应的存在,已有研究证实在成年人SDB和心血管疾病死亡之间,氧化应激起到了重要的作用;而且高尿酸血症在高危人群中可能成为独立的心血管病危险因素。这一发现也许能解释SBD患者心血管疾病风险增加的原因。
2.Kaditis关注了OSAHS患儿尿酸排泄水平之间的种族差异
作者研究的背景为:氧化应激在成年人OSAHS患者所致心血管并发症的机制中起到重要作用,但对儿童SDB患者的氧化应激研究仍较少,研究较多的血清标志物为C反应蛋白,但在不同种族的研究中结果存在差异。该研究的目的为明确美国和希腊SDS患儿的尿酸排泄是否与上气道阻塞程度相关,这种相关性是否存在种族性差异。共有249名存在SDB的儿童纳入研究,美国126例,希腊123例。结果显示两个人群在BMI上存在差异,其他如年龄、性别、AHI、最低氧饱和度方面没有差异。43名美国孩子和53名希腊孩子存在中到重度夜间缺氧(最低氧饱和度<90%)。经过年龄和性别的校正,希腊孩子显示尿酸排泄与AHI和最低血氧饱和度存在相关性,在美国孩子中未发现这种相关性。作者结论为存在SDB的希腊儿童的尿酸排泄高于美国儿童;希腊SDB儿童,中重度缺氧较之轻度/无缺氧者,尿酸排泄明显升高。与之相对照的是,这些情况在美国儿童中未发现。这个发现与之前C反应蛋白的种族差异相一致。遗传的异质性和环境因素被认为在其中起到作用。