Tongue Protrusion Force: En pilotstudie

Obstruktiv søvnapné (OSA) er en tilstand preget av midlertidige reduksjoner eller pustestopp forårsaket av gjentatt sammenbrudd av øvre luftveier (UA) under søvn (1). OSA er en vanlig lidelse assosiert med abnormiteter i faryngeal anatomi og fysiologi der musklene i luftveiene, som normalt slapper av under søvn, ikke klarer å gi tilstrekkelig dilatasjonskraft til å balansere sammentrekningskraften fra inspiratorisk aktivitet (2). Denne kraftubalansen tjener til å enten delvis eller fullstendig kollapse UA, og forhindrer derved tilstrekkelig luft i å nå lungene. Disse pustepausene fører til oksygendesaturasjon i blodet og induserer nevrologisk opphisselse som resulterer i søvnforstyrrelser og fragmentering. Syklusen med luftveiskollaps og opphisselse kan gjentas hundrevis av ganger per natt (1). I følge National Sleep Foundation påvirker OSA 18-22 millioner amerikanere, hvorav 80% er udiagnostisert. OSA er mer utbredt blant overvektige og eldre individer og de med redusert muskeltonus, skjelettanomalier som mikrognati eller retrognati, og luftveier overfylt av overflødige eller forstørrede bløtvevsstrukturer.

OSA er assosiert med betydelige fysiologiske og psykologiske problemer. OSA resulterer i overdreven søvnighet på dagtid, tretthet, hukommelsessvikt og redusert reaksjonstid, noe som øker risikoen for ulykker med motorvogn (3) og arbeidsplass (4). I tillegg står OSA-lider overfor økt kardiovaskulær risiko inkludert hypertensjon, hjertesykdom og hjerneslag (5). OSA har til og med nylig blitt knyttet til økt kreftforekomst (6) og dødelighet (7), antagelig gjennom hypoksi-indusert angiogenese.

Om morgenen 1. desember 2013 sporet et Metro-North passasjertog av i Bronx. Ulykken drepte 4 passasjerer, skadet 61 og forårsaket skade for 9 millioner dollar. Etterforskerne fastslo at menneskelige feil var skylden: togingeniøren innrømmet at før han nådde kurven hadde han "gått i en døs", slik at toget kunne kjøre med tre ganger fartsgrensen (8). En medisinsk undersøkelse utført etter ulykken diagnostiserte togingeniøren med OSA, noe som hindret hans evne til å tilpasse søvnmønsteret fullt ut til morgenskiftet han hadde begynt å jobbe bare to uker før ulykken (9).

Harvard Medical School ga ut en rapport i 2010 med tittelen "The Price of Fatigue: The Surprising Economic Costs of Unmanaged Sleep Apnea," der den estimerte de årlige økonomiske kostnadene ved moderat til alvorlig OSA i USA til å være $65-165B ( sammenlignet med 60 milliarder dollar for fyllekjøring og 150 milliarder dollar for å ikke bruke bilbelte, inkludert 10-40 milliarder dollar i OSA-relaterte trafikkulykker og 5-20 milliarder dollar i OSA-relaterte arbeidsulykker (10).

Eksisterende behandlinger for OSA inkluderer livsstilsendringer (11) som vekttap, posisjonsbegrensning og unngåelse av muskelavslappende midler som alkohol og benzodiazepiner. Muntlige apparater inkludert mandibulære fremføringsenheter og tungeholdere har blitt brukt i økende grad. OSA behandles også gjennom kirurgi, inkludert tonsillektomi og uvulopalatopharyngeoplasty (UPPP) for å redusere vevsmengde av UA-lumen, genioglossal fremgang og maxillomandibulær fremgang. Den mest utbredte og generelt effektive behandlingen for OSA er imidlertid fortsatt bruk av forskjellige enheter for å opprettholde positivt luftveistrykk (PAP) som kontinuerlig positivt luftveistrykk (CPAP), BiLevel Positivt luftveistrykk (BiPAP) og autotitrerende (AutoPAP) enheter .

CPAP og relaterte behandlinger er både kostbare og tungvinte. 40-60 % av pasientene som er foreskrevet CPAP klarer ikke å følge behandlingen (12; 13; 14). Pasienter oppgir komfort- og livsstilsfaktorer (følelse av klaustrofobi, munntørrhet, dårlig tilpasset maske og manglende portabilitet av systemet som utelukker bruk under reise) som grunner til å forlate behandlingen (15; 16). Benign prostatahypertrofi (BPH), med tilhørende nokturi, har også vært assosiert med manglende overholdelse av CPAP blant eldre menn (17). Dårlig etterlevelse av CPAP gjør at man leter etter alternative behandlingsformer for OSA.

Genioglossus (GG), som utgjør det meste av tungekroppen, er hovedmuskelen som er ansvarlig for å stikke ut tungen og er den viktigste UA-dilatatoren som motsetter seg kollapsende kraft i svelget ved inspirasjon. Redusert UA-dilatatorkraft i søvn er antatt å bidra til kollaps av svelget i OSA (Schwartz 2001). En rekke kontrollerte studier har vist at styrking av GG kan resultere i klinisk signifikant reduksjon av OSA-alvorlighet.

I en randomisert kontrollert studie (RCT) av OSA-pasienter (18), reduserte en gruppe som utførte orofaryngeale øvelser i 30 minutter om dagen i tre måneder den gjennomsnittlige apné-hypopnéindeksen (AHI, antall apné- og hypopnéhendelser per time søvn) med nesten 35 % (22,4 til 14,7, P < 0,05). Øvelsene besto av isometriske og isotoniske øvelser som involverer tungen. En annen RCT (19) designet for å øke UA dilatator muskelstyrke viste at å spille didgeridoo (et aboriginal blåseinstrument) seks ganger per uke i gjennomsnitt 25 minutter per dag over fire måneder reduserte gjennomsnittlig AHI med nesten 50 % (22,3 til 11,6, P < 0,01). Elektrisk stimulering av hypoglossal nerve (som innerverer GG) fremmer også UA åpenhet under søvn. Hypoglossal stimulering reduserte UA-resistens hos både friske personer og personer med OSA og reduserte AHI hos OSA-personer med over 50 % (20).

II. Mål

Etterforskerne hevder at trening av GG-muskelen mens den er våken vil tjene til å utvide svelgbanen - begrensning som resulterer i obstruktiv apné - under søvn. Hvis bekreftet, vil etterforskerne ha utviklet en effektiv atferdsbehandling for OSA. Etterforskerne forventer at det er et attraktivt alternativ for OSA-pasienter som ikke er i stand til å akklimatisere seg til CPAP eller følge bruken av det av komfort- eller livsstilsgrunner.

Denne IRB-godkjente kliniske studien er utformet for å bestemme både et effektivt treningsregime for å øke GG-muskelstyrken samt innhente foreløpige data om effekten av tungeprotrusiv krafttrening (TPFT) på OSA. I denne studien vil etterforskerne bruke personer med moderat til alvorlig OSA. OSA-alvorlighetsgrad vil bli vurdert med en søvnstudie utført før treningsregimet starter. Etter seks uker med daglig trening vil OSA-alvorlighetsgraden bli målt igjen med en oppfølgende søvnstudie.