睡眠呼吸暂停低通气综合征
主要有OSAS、CSAS及混合性睡眠呼吸暂停低通气综合征（图22-2）。
图22-2 睡眠呼吸暂停的三种基本类型
（一）OSAS 发生呼吸暂停时，由于呼吸中枢仍不停发出冲动，兴奋呼吸肌，所以虽然口鼻处气流消失，但仍存在呼吸动作；随着呼吸暂停时间延长，PaCO2不断升高，PaO2下降，直至对呼吸中枢的刺激达一定强度，即发生一次微觉醒，上气道重新开放，气流恢复。
1.发生机制
（1）上气道解剖因素：主要包括肥胖导致的上气道周围脂肪增多和下颌发育异常，在OSAS的发展中有重要作用。头颅X线测量显示，OSAS患者下颌长度缩短或舌骨下移、后移，或两种情况同时存在。CT、IMR等影像学研究则发现，患者咽部解剖结构发生改变，表现为管腔截面积减小，气道周围软组织增加，舌、软腭、咽旁脂肪垫增加，咽侧壁容积增加。影响上气道的因素较多，包括肥胖、头面部畸形（下颌畸形）、下颌位置、舌体大小、扁桃体肿大（尤其是儿童）等，这些因素受遗传（下颌异常和肥胖）影响，也与后天因素（肥胖）有关。肥胖是影响OSAS的重要因素，较多研究显示脂肪易沉积在上气道周围。
（2）上气道的易塌陷性：气道形状和肌张力下降是影响上气道塌陷的重要因素。研究显示正常人的气道呈水平椭圆形；OSAS患者咽部气道呈前后径椭圆形，咽部扩张肌主要作用在前后方向。在相同面积下，咽部扩张肌对横径方向的扩张能力有限，处于不利的机械力学状态，易塌陷。气道长度也是影响气道畅通的重要解剖因素，舌骨至下颌骨之间的距离可预测OSAS患者的闭合压，气道长度增加使咽部气道更易塌陷。由于多数研究是在患者清醒时测量，因而管腔大小反映咽部解剖和扩张肌活性的综合作用。肌张力下降和气道外脂肪增多导致上气道顺应性增大，容易发生塌陷。全身麻醉使肌肉完全松弛，通过内镜技术观察咽部气道大小，发现OSAS患者咽腔小，塌陷增加，因此解剖结构异常也是上气道塌陷的重要原因。
气道畅通需要解剖结构和肌肉生理活性的共同作用，上气道阻力可用压力-流量曲线表示。睡眠时气道阻力增大，出现吸气流量受限，在压力-流量曲线上的表现为：尽管有持续的吸气用力，但吸气流量不能进一步升高，呈平台表现（与胸腔外大气道非固定阻塞的最大流量-容积曲线的表现相似）。在清醒时，不管解剖结构如何变化，咽部扩张肌群仍可保持该部分气道畅通，故压力-流量曲线基本无变化或变化幅度不大。睡眠时神经和解剖结构若能保持平衡，气道仍然通畅，但气道对肌肉活动的依赖程度变动范围变大，若气管的横截面积大，则很少需要肌肉辅助活动；反之则需要依赖肌肉活动保持畅通。气道畅通可用压力平衡的概念表示，即上气道内径取决于导致气道塌陷的力（如腔内负压、管外组织正压）和维持气道畅通的收缩力（咽部扩张肌）间的平衡，因而引入了临界闭合压（P crit）的概念，在咽部面积为0时跨壁压（P tm）等于咽部闭合压，流量为0时的压力等于P crit。许多研究应用咽动力学模型证明OSAS患者闭合压较高（即负压值较小或甚至为正值）。Schwab等的研究结果显示，健康人P crit≤-8 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），轻度OSAS患者P crit为低度负值，严重者则＞0。研究还发现，同等P crit时并非都会出现睡眠呼吸暂停，可能与通气控制的稳定性有关。
上气道狭窄或塌陷在男性的发生率明显高于女性；也与体位有明显关系，其中仰卧位明显，侧卧位改善，后者与解剖结构特点和重力作用有关，对指导临床治疗也有重要价值。
（3）上气道肌肉的神经调节异常：正常吸气时上气道扩张肌（颏舌肌）收缩，肌张力升高；呼气时张力下降。在OSAS患者，由于上气道阻力增大，清醒时肌肉的兴奋性、收缩性增加，以克服增大的气道阻力，维持正常通气；睡眠时其张力下降，呼气期下降更为明显，尤其是在REM 期。颏舌肌活性大幅度下降是睡眠呼吸暂停的起始原因；动物实验显示上气道负压是咽扩张肌肉收缩的主要刺激因素，该反射的传入信号由喉上神经传入。对人上气道进行负压刺激并监测颏舌肌活性的研究发现，突然的负压刺激可以引起颏舌肌的突然收缩，该机制可以精细调节，且受睡眠影响。研究发现在NREM 期，肌肉对负压的反应性有明显下降。
上述因素互相影响，是OSAS发生、发展的主要因素。
（4）中枢呼吸调控异常：睡眠影响通气控制。睡眠开始时，CO2刺激的敏感性降低，是低通气或呼吸暂停的始动因素。清醒状态时，呼吸中枢受行为性调节和自主（节律）性调节的影响，不容易发生呼吸暂停；在NREM 期，呼吸中枢仅受自主性因素调节的影响，容易发生通气停止；在REM 期，行为影响重新出现，并对自主性调节功能的下降起补偿作用，这可部分解释REM 期出现不规则呼吸类型的原因。也有研究显示：在REM 期，CO2通过刺激化学感受器调控呼吸中枢的作用减弱，早在1983年就发现睡眠过程中PaCO2比清醒状态下下降，对呼吸中枢的兴奋作用减弱，故睡眠过程容易发生中枢性呼吸暂停，后者将导致咽部气流量下降乃至完全消失；呼吸中枢调控作用下降还直接导致咽部扩张肌的张力下降，从而导致咽部管腔减小或闭塞，进而发生阻塞性呼吸暂停或低通气。
中枢调控异常在CSA的发生、发展中起核心作用；但容易加重OSAS，也是混合性睡眠呼吸暂停或复杂性紊乱的常见发生机制。在早期OSAS患者，呼吸中枢代偿性驱动明显增强，伴呼吸增强，鼾声明显，夜间低氧血症相对较轻；随着疾病进展，中枢驱动水平下降（尽管仍高于正常值，但低于最高值），呼吸增强幅度减小，鼾声减弱，夜间低氧血症加重，白天也逐渐出现低氧血症，并可能逐渐出现PaCO2升高。
（5）肺容积下降：肺容积下降可能在睡眠呼吸暂停的发病中有重要作用。吸气时肺扩张，气道内径扩大，气道阻力下降；呼气时则相反。睡眠过程中肺容积下降，必然伴随气道内径缩小和气道阻力增大，当然主要是胸腔内气道阻力增大，也伴随上气道阻力增大。
（6）觉醒：OSAS患者的觉醒不是传统意义上的清醒，患者不一定能完全恢复意识或能够记忆；更多情况下是脑电波活动意义上的觉醒，患者没有意识或没有记忆。在呼吸暂停或低通气过程中，SaO2下降，PaCO2上升，兴奋化学感受器；气道狭窄刺激压力感受器或本体感受器，使呼吸努力持续增加，将可能导致下述三种结果。
1）觉醒：上气道扩张肌的张力增加，上气道开放，过度通气，纠正低氧和高碳酸血症，这发生于绝大部分OSAS患者。
2）呼吸暂停终止不伴觉醒：在稳定睡眠期引起节律性呼吸类型或在觉醒阈值下持续切换，该类型少见。(https://www.daowen.com)
3）呼吸暂停持续存在：猝死的机会较高，该类型罕见。
早在1978年，Eliott Phillipson即发现呼吸相关性觉醒对呼吸暂停的终止起关键作用，绝大多数患者的呼吸暂停和低通气需要觉醒恢复通气。由于觉醒发生常发生过度通气，导致低碳酸血症和呼吸中枢调控系统不稳定，因此觉醒可能为呼吸暂停所必须，但也可能导致呼吸暂停再次发生，即较低的觉醒阈值导致呼吸不稳定和更易发生睡眠时的呼吸暂停，因此有必要对中重度OSAS患者给予持续气道正压（CPAP）治疗，以保持上气道持续开放，阻止上述恶性循环。
若患者在睡觉时气道阻力增加较大，在2～3个中等程度呼吸努力（低觉醒阈）时频繁发生觉醒，则不可能建立稳定的睡眠和维持正常的呼吸节律，这主要见于UARS。该类患者表现为睡眠开始即有咽部气道阻力增加，尽管只有中度的低通气，但也容易觉醒，因此增加呼吸觉醒阈值也是治疗方法之一。
（7）其他机制：如上气道骨骼肌和呼吸肌运动之间的不协调也有一定作用。正常情况下，咽部扩张肌收缩比膈肌提前50～100 ms，以确保呼吸肌开始收缩时，咽部肌肉已经收缩，并足以对抗吸气负压可能导致的上气道塌陷。假如咽部扩张肌提前收缩的功能丧失，将可能导致咽部在吸气时容易发生部分或完全塌陷。
2.发生机制与临床表现的关系 在发病机制中有所阐述，将典型表现简单总结如下。
（1）基本临床表现与发生机制：上气道狭窄或塌陷导致上气道内径明显缩小或完全闭合，刺激上气道压力感受器或呼吸肌本体感受器，使呼吸增强，在狭窄气道内的呼吸气流量增大，且以湍流为主，出现鼾声；若上气道完全阻塞，将出现呼吸中止和觉醒；胸腹式呼吸的同步性逐渐变差，睡眠时胸腔或食管负压增大，且波动幅度增大，可超过-70 cmH2O，加重鼾声和呼吸暂停。若低通气或呼吸暂停时间过长，将出现PaO2（SaO2）下降、PaCO2升高，后者达一定水平将刺激兴奋化学感受器，与上气道的压力感受器或本体感受器共同作用，使呼吸努力持续增加，进一步加重鼾声和呼吸暂停。随着低氧血症的逐渐加重，睡眠时脑缺氧逐渐加重，睡眠质量显著下降，必然出现嗜睡、胸闷、乏力等表现。
（2）低氧血症的发生机制和临床特点：上气道阻塞或塌陷持续存在诱发患者觉醒，上气道扩张肌的张力增加，气道开放，患者过度通气，改善低氧和高碳酸血症。由于CO2的溶解度远高于O2，前者的动静脉血分压差远低于后者；CO2解离曲线呈线性，氧离曲线呈S形，故通过呼吸代偿，PaO2改善，PaCO2明显下降，甚至低于正常水平（详见第七章第八节）；随后呼吸中枢驱动减弱，与气道上狭窄、塌陷共同作用，再次发生低通气或呼吸暂停以及PaO2降低。如此周而复始，表现为典型OSAS的动脉血气变化（少部分不典型）。
（3）典型动态变化及其发生机制：在早期或轻症OSAS患者，呼吸中枢驱动代偿性增强，必然伴随呼吸增强，鼾声明显，夜间低氧血症相对较轻。随着疾病进展，鼾声、低氧血症明显加重，反复鼾声终止；呼吸中枢驱动水平逐渐下降（尽管仍高于正常值，但低于最高值），呼吸增强幅度减小，患者活动减少，肺容积下降，表现为限制性通气功能障碍；
失调，尤其是肺底部、背部出现低
；患者鼾声减弱，夜间低氧血症加重，白天也逐渐出现低氧血症，以及白天嗜睡、乏力等表现；部分患者进一步加重，呼吸中枢驱动减弱，甚至合并中枢性低通气，
失调进一步加重，逐渐出现PaCO2升高，低氧血症和临床症状进一步恶化。
（4）其他表现及其发生机制：低氧血症损伤以及继发的神经内分泌紊乱、氧化应激损伤等可引起全身各器官的损伤或功能变化，也会加重其他合并症的进展。OSAS本身的损害以及肥胖、饮酒、吸烟、麻醉等共同作用导致死亡率升高。
（二）CSAS CSAS患者呼吸中枢驱动减弱，呼吸气流和胸腹呼吸运动同步减弱；若呼吸中枢驱动暂时丧失，呼吸气流及胸腹呼吸运动同时终止。
1.发生机制 以心力衰竭合并CSAS为例阐述如下。
（1）PaCO2下降：虽然PaCO2降低不是CSAS的必要条件，但许多研究均证实清醒状态下PaCO2降低提示CSAS发生的可能。心力衰竭患者易发生过度通气，一般认为肺淤血和肺水肿刺激肺血管旁受体（J感受器）引起呼吸加快、加深；RR、VT、VE增加又导致V·A增加和低碳酸血症；心力衰竭导致的交感神经兴奋也可引起过度通气和低碳酸血症，诱发中枢呼吸低通气或暂停。
基线PaCO2和呼吸暂停时PaCO2阈值之间的差值是引发CSAS的关键。正常情况下由清醒转换至睡眠时，基线PaCO2升高，与呼吸暂停阈值之差增大，只要实际PaCO2保持在阈值之上，CSAS不会发生；心力衰竭合并CSAS患者，夜间睡眠时不能使PaCO2增高，与呼吸暂停阈值之间的差值较小，因此易发生CSAS。
（2）动脉循环时间延长：心力衰竭患者的动脉循环时间延长可能是导致CSAS的原因之一。每搏输出量降低和胸腔血容量增加，即肺淤血、左心房和左心室容量增加等导致动脉循环时间延长，使肺毛细血管PO2和PCO2变化的信息到达化学感受器的时间延迟，将反复引起呼吸增强和呼吸减弱。
（3）FRC 降低：是CSAS发生的另一重要机制。心力衰竭患者由于胸腔积液、肺水肿、心脏肥大、活动减少等导致FRC降低，进而使肺的缓冲作用减弱。具体而言，FRC降低使肺内气体的残留量降低，导致机体O2和CO2的储存量均减少，短暂的通气变化即可使PaO2和PaCO2出现较大变化，故容易发生呼吸感受器的刺激减弱和呼吸中枢驱动减弱，发生低通气或呼吸暂停；反之也容易发生刺激增强和呼吸恢复。患者对高碳酸血症的通气反应导致呼吸过度代偿，出现继发性低碳酸血症，因此高通气介导的低碳酸血症是慢性心力衰竭合并CSAS的重要机制，典型类型是CSS。
2.发生机制与临床表现 CSS表现为呼吸由浅慢变为深快，又由深快变为浅慢，随后出现呼吸暂停。当呼吸显著减弱或暂停时，PaCO2升高、PaO2下降，刺激化学感受器和呼吸中枢，使呼吸恢复加快加深，CO2排出和氧吸入增加，PaCO2下降，PaO2升高；两者对呼吸中枢的刺激作用减弱或失去刺激，又出现浅慢呼吸，继而停顿。觉醒所致的高通气则可能是特发性CSAS的启动因素。无论何种因素，由于睡眠质量下降和脑缺氧，患者皆容易发生胸闷、乏力、嗜睡等表现。
（三）混合性睡眠呼吸暂停低通气综合征 一般先出现中枢性睡眠呼吸暂停，数秒或数十秒才出现阻塞性睡眠呼吸暂停。其机制为上一次呼吸暂停结束时，患者常常需要深呼吸数次，机体呼出大量CO2，PaCO2降低，PaO2升高，对呼吸中枢的刺激作用减弱，从而出现中枢性呼吸暂停；随着呼吸暂停时间的延长，PaCO2不断升高，PaO2不断下降，呼吸中枢受刺激，呼吸运动恢复，但上气道尚未开放，因此有呼吸运动，而无气流运动，即表现为阻塞性呼吸暂停。