Různé fenotypy zisku smyčky u pacientů s chronickým systolickým srdečním selháním a periodickým dýcháním

Centrální spánková apnoe (CSA) je běžná u pacientů s chronickým systolickým srdečním selháním (HFrEF). Různé studie prokázaly prevalenci 21 - 37 % v této skupině lidí. Až 66 % pacientů s CSA a HFrEF má periodické dýchání (PB), které je považováno za marker závažnosti srdečního selhání a špatné prognózy. Brack a kol. shrnula data z kohort, longitudinálních studií a retrospektivních analýz ukazující nezávisle zvýšené riziko úmrtí u pacientů se srdečním selháním s PB (HR 2,1-5,7 v pěti ze sedmi studií). Kromě toho je známo, že PB u pacientů se srdečním selháním snižuje kvalitu života a výkonnost při cvičení a zvyšuje aktivitu sympatických nervů a také pravděpodobnost maligních srdečních arytmií.

Patogeneze PB je charakterizována nestabilitou ventilačního pohonu. Hladina oxidu uhličitého (CO2) v krvi a mozkomíšním moku lineárně koreluje s minutovou ventilací. Vysoká hladina CO2 zvyšuje ventilaci, zatímco hypokapnie ji tlumí. Tato teorie řízení je založena na zisku smyčky (LG), který představuje citlivost a reaktivitu ventilačního systému a skládá se ze tří složek: Zisk rostliny definuje schopnost systému měnit PaCO2 v reakci na změnu ventilace (metabolická odezva ). Je ovlivněn objemem plic i anatomií hrudníku a horních cest dýchacích. Zisk zpětné vazby je definován reakcí chemoreceptorů v reakci na změny krevních plynů. Zisk regulátoru je reprezentován dechovým řídicím centrem v mozkovém kmeni a definuje kapacitu systému měnit ventilaci v reakci na změnu PaCO2 (ventilační odezva).

Sands a kol. navrhl a ověřil matematický model založený na vzoru ventilačního cyklu, který kvantifikuje zpětnovazební smyčku. Poměr trvání ventilace a trvání cyklu v rámci vzoru PB je definován jako poměr výkonu (DR), který je základem pro výpočet LG. Jakákoli dočasná porucha dýchání způsobující vzor PB s LG < 1 se stabilizuje během několika dechových cyklů. LG > 1 představuje nestabilní ventilační odezvu a mírné změny CO2 jsou doprovázeny přestřelováním a podstřelováním ventilace. V tomto případě polysomnografie ukazuje typický vzor voskování a ubývání dechového objemu a úsilí.

Pacienti se srdečním selháním se typicky projevují zvýšenou LG v důsledku zhoršené funkce levé komory a hyperstimulace plicních vagových receptorů. Kromě toho Khoo vykázal u této skupiny lidí zvýšenou chemosenzitivitu (získání regulátoru) a také sníženou ventilační kapacitu (přírůstek rostlin).

Sands a kolegové charakterizovali PB s ohledem na průměrnou LG odvozenou z několika ventilačních cyklů během non-REM spánku. Tato retrospektivní studie PB u pacientů s HFrEF se zabývá následujícími otázkami:

1. Je jediná hodnota LG vhodná k charakterizaci jednotlivých PB?
2. Závisí LG na fázi spánku a poloze těla?
3. Umožňuje intraindividuální variabilita LG rozlišení různých fenotypů PB, a pokud ano, liší se tyto fenotypy v dalších charakteristikách?