Дыхательный драйв при обструктивном апноэ

Во время бодрствования мышцы-расширители глотки (расширители) обеспечивают необходимую силу, чтобы обеспечить адекватный поток у всех субъектов, независимо от того, насколько сложена их пассивная глотка. Эта дилататорная активность существенно утрачивается в начале сна. Субъекты, у которых пассивная глотка не может обеспечить адекватную вентиляцию, должны задействовать расширители с помощью рефлекторных механизмов, если они хотят оставаться в состоянии сна. Расширители могут включаться рефлекторно за счет изменения напряжения газов крови и афферентной активности механорецепторов глотки.

У пациентов с обструктивным апноэ сна (СОАС) развиваются повторяющиеся обструктивные явления, во время которых поток воздуха существенно уменьшается (гипопноэ) или полностью прекращается (апноэ). Они длятся от 10 до >60 секунд, после чего происходит значительное увеличение вентиляции (гипервентиляционная фаза), которое длится несколько вдохов. Затем цикл повторяется. Пробуждение ото сна происходит в какой-то момент во время фазы гипервентиляции в подавляющем большинстве обструктивных респираторных событий. Однако было показано, что у большинства пациентов с ОАС рефлекторные механизмы компетентны и могут справиться с обструкцией без возбуждения. Дыхательный драйв должен увеличиться на определенную величину, прежде чем мышцы верхних дыхательных путей начнут реагировать на увеличение дыхательного драйва, и часто пациент просыпается первым. Таким образом, когда субъект с суженной или более податливой глоткой засыпает и блокирует его/ее дыхательные пути, напряжение газов крови должно ухудшиться до пороговой величины, прежде чем расширители глотки начнут реагировать. Как только этот порог достигнут, расширители быстро реагируют на дальнейшие изменения напряжения газов крови и открывают дыхательные пути. Этот порог был назван порогом эффективного найма (TER).

Основой для этого исследовательского проекта является то, что если дыхательный драйв может поддерживаться на уровне порога или около него, дилататоры будут быстро реагировать на любую обструкцию, и дальнейшее увеличение дыхательного драйва во время обструкции будет незначительным. может быть достигнуто простым повышением давления углекислого газа (PCO2) на 2–3 мм рт. ст., что является вполне допустимым повышением. Мы намерены увеличивать дыхательную активность на постоянной основе, начиная перед сном, предлагая участникам дышать через обычную маску постоянного положительного давления в дыхательных путях (CPAP) с добавленным мертвым пространством.

Чтобы увеличить мертвое пространство, мы изменим коммерческие мешки для повторного дыхания, используемые для кислородной терапии, чтобы можно было регулировать количество возвратного дыхания. Это должно поднять артериальное давление углекислого газа (PaCO2) на несколько миллиметров ртутного столба (мм рт. ст.) в стабильном состоянии. Во время сна дыхательный драйв будет на уровне TER или выше почти у половины пациентов. В случае обструкции дыхательных путей мышцы-расширители будут в состоянии быстро отреагировать, предотвращая резкое дальнейшее усиление дыхательного драйва. Это уменьшит частоту обструктивных респираторных событий более чем на 50% по крайней мере у половины пациентов и улучшит качество сна и ночное насыщение кислородом.