Impulso respiratorio en apnea obstructiva

Durante la vigilia, los músculos dilatadores faríngeos (dilatadores) proporcionan la fuerza necesaria para permitir un flujo adecuado en todos los sujetos, independientemente de lo colapsable que sea su faringe pasiva. Esta actividad dilatadora se pierde sustancialmente al inicio del sueño. Los sujetos en los que la faringe pasiva no puede permitir una ventilación adecuada deben reclutar dilatadores a través de mecanismos reflejos si quieren permanecer dormidos. Los dilatadores se pueden reclutar de manera refleja a través de cambios en las tensiones de los gases sanguíneos y en la actividad aferente de los mecanorreceptores faríngeos.

Los pacientes con apnea obstructiva del sueño (AOS) desarrollan eventos obstructivos repetitivos durante los cuales el flujo de aire disminuye sustancialmente (hipopneas) o cesa por completo (apneas). Estos duran de 10 a >60 segundos, después de lo cual hay un aumento sustancial en la ventilación (fase de hiperventilación) que dura varias respiraciones. El ciclo luego se repite. El despertar del sueño ocurre en algún momento durante la fase de hiperventilación en la gran mayoría de los eventos respiratorios obstructivos. Sin embargo, se ha demostrado que en la mayoría de los pacientes con AOS, los mecanismos reflejos son competentes y pueden hacer frente a la obstrucción sin excitación. El impulso respiratorio debe aumentar una cantidad finita antes de que los músculos de las vías respiratorias superiores comiencen a responder al aumento del impulso respiratorio y, a menudo, el paciente se despierta primero. Por lo tanto, cuando un sujeto con una faringe estrechada o más complaciente se queda dormido y obstruye sus vías respiratorias, las tensiones de los gases en sangre deben deteriorarse en una cantidad umbral antes de que los dilatadores faríngeos comiencen a responder. Una vez que se alcanza este umbral, los dilatadores responden rápidamente a cambios adicionales en las tensiones de los gases sanguíneos y abren las vías respiratorias. Este umbral se denominó Umbral de Contratación Efectiva (TER).

La base de este proyecto de investigación es que si el impulso respiratorio se puede mantener en el umbral o cerca del mismo, los dilatadores responderán rápidamente a cualquier obstrucción y habrá poco aumento adicional en el impulso respiratorio durante la obstrucción. Estimamos que el aumento requerido en el impulso puede puede lograrse simplemente elevando la presión de dióxido de carbono (PCO2) 2-3 mmHg, un aumento altamente tolerable. Tenemos la intención de aumentar el impulso respiratorio de forma continua, comenzando antes de dormir pidiendo a los participantes que respiren a través de una máscara de presión positiva continua en las vías respiratorias (CPAP) regular con espacio muerto adicional.

Para aumentar el espacio muerto, modificaremos las bolsas comerciales de reinhalación utilizadas para la oxigenoterapia de modo que la cantidad de reinhalación pueda ajustarse. Esto debería elevar la presión de dióxido de carbono arterial (PaCO2) unos pocos milímetros de mercurio (mmHg) en estado estacionario. Al dormir, el impulso respiratorio estaría en o por encima de TER en casi la mitad de los pacientes. Si las vías respiratorias se obstruyen, los músculos dilatadores estarían en condiciones de responder con prontitud, evitando un aumento agudo adicional en el impulso respiratorio. Esto reducirá la frecuencia de eventos respiratorios obstructivos en >50% en al menos la mitad de los pacientes y mejorará la calidad del sueño y la saturación de oxígeno nocturna.