Когда мы спим, наше дыхание меняется из-за нормальных биологических процессов, которые влияют как на нашу дыхательную, так и на мышечную систему.
Дыхание меняется при переходе от бодрствования ко сну. Эти изменения возникают из-за биологических изменений в процессах, которые регулируют наше дыхание. Когда мы засыпаем, минутная вентиляция (количество воздуха, которое мы вдыхаем в минуту) уменьшается из-за снижения метаболизма.
Во время NREM-сна мы проходим через три стадии сна , каждая из которых глубже предыдущей. По мере углубления сна наша минутная вентиляция продолжает уменьшаться, уменьшаясь на 13% во второй стадии NREM и на 15% в третьей. Например, исследование 19 здоровых взрослых показало, что минутная вентиляция во время NREM-сна составляла 7,18 литров в минуту по сравнению с 7,66 литрами в минуту при бодрствовании. [1]
Вклад грудной клетки в вентиляцию увеличивается во время NREM-сна, в основном за счет бокового движения, и обнаруживается по увеличению амплитуды ЭМГ во время дыхания. Активность диафрагмы немного увеличивается или не изменяется, а активность брюшных мышц немного увеличивается во время этих стадий сна.
Сопротивление дыхательных путей увеличивается примерно на 230% во время NREM-сна. Эластичные и потокосопротивляющие свойства легких не изменяются во время NREM-сна. Увеличение сопротивления происходит в основном из верхних дыхательных путей в ретронадгортанной области. Тоническая активность мышц-расширителей глотки верхних дыхательных путей уменьшается во время NREM-сна, способствуя увеличению сопротивления, что отражается в увеличении колебаний давления в пищеводе во время сна. Другие дыхательные мышцы компенсируют увеличение сопротивления, и поэтому поток воздуха уменьшается гораздо меньше, чем увеличивается сопротивление.
Газы артериальной крови pCO2 увеличиваются на 3-7 мм рт. ст., pO2 падает на 3-9 мм рт. ст., а SaO2 падает на 2% или меньше. Эти изменения происходят, несмотря на сниженную скорость метаболизма , что отражается в снижении потребления O2 на 10-20%, что предполагает общую гиповентиляцию вместо снижения продукции/ метаболизма .
Периодические колебания давления в легочной артерии происходят при дыхании . Систолическое и диастолическое давление в легочной артерии и PAD увеличиваются на 4-5 мм в фазе медленного сна.
Индуцированное кратковременное возбуждение во время медленного сна вызывает следующее: увеличение ЭМГ- активности диафрагмы на 150%, увеличение активности мышц, расширяющих верхние дыхательные пути, на 250%, увеличение воздушного потока и дыхательного объема на 160% и снижение сопротивления верхних дыхательных путей.
Нерегулярное дыхание с внезапными изменениями амплитуды и частоты, иногда прерываемое центральными апноэ, длящимися 10–30 секунд, отмечается в фазе быстрого сна с движением глаз (БДГ) . (Это физиологические изменения, которые отличаются от ненормальных моделей дыхания, отмечаемых при нарушенном дыхании во сне). Эти нарушения дыхания не случайны, а соответствуют вспышкам движений глаз. Эта модель дыхания не контролируется хеморецепторами , а обусловлена активацией поведенческой системы дыхательного контроля процессами БДГ-сна. Количественная мера воздушного потока довольно изменчива в этой стадии сна и, как было показано, увеличивается, уменьшается или не изменяется. Также было показано, что дыхательный объем увеличивается, уменьшается или не изменяется количественными мерами в фазе быстрого сна. Таким образом, дыхание во время БДГ-сна несколько несогласованно.
В исследовании с участием 19 здоровых взрослых минутная вентиляция легких во время быстрого сна составила 6,46 +/- 0,29( SEM ) литров в минуту по сравнению с 7,66 +/- 0,34 литров в минуту во время бодрствования. [1]
Активность межреберных мышц снижается в фазе быстрого сна, а вклад грудной клетки в дыхание снижается во время фазы быстрого сна. Это происходит из-за супраспинального торможения альфа-мотонейронного драйва, связанного с фазой быстрого сна, и специфической депрессии фузимоторной функции. Диафрагмальная активность соответственно увеличивается во время фазы быстрого сна. Хотя парадоксальные торакоабдоминальные движения не наблюдаются, смещения грудной клетки и брюшной полости не совпадают точно по фазе. Это снижение активности межреберных мышц в первую очередь ответственно за гиповентиляцию, которая возникает у пациентов с пограничной функцией легких.
Ожидается, что сопротивление верхних дыхательных путей будет самым высоким во время быстрого сна из-за атонии мышц-дилататоров глотки и частичного коллапса дыхательных путей. Многие исследования показали это, но не все. Некоторые показали неизменное сопротивление дыхательных путей во время быстрого сна, другие показали, что оно увеличивается до уровней NREM.
Гипоксемия из-за гиповентиляции отмечается в фазе быстрого сна, но она изучена меньше, чем фаза медленного сна. Эти изменения равны или больше, чем фаза медленного сна
Давление в легочной артерии колеблется в зависимости от дыхания и повышается во время фазы быстрого сна.
Пробуждения вызывают возвращение сопротивления дыхательных путей и воздушного потока к значениям, близким к бодрствованию. Относятся к пробуждениям в фазе медленного сна.
На более низкой высоте была установлена связь между дыханием и сном. На большей высоте нарушения сна часто связаны с изменениями в дыхательном ритме. Изменения высоты вызывают изменения во времени сна (снижаются от 0% до 93%), как показано в исследовании, в котором изучались люди на уровне моря и Пайкс-Пик (4300 метров). [2] У этих испытуемых также наблюдались более частые пробуждения и сокращение стадии сна 3 и 4. Было отмечено более низкое качество сна, но не из-за меньшего времени сна, а из-за более частых пробуждений в течение ночи.
Храп — это состояние, характеризующееся шумным дыханием во время сна. Обычно любое медицинское состояние, при котором дыхательные пути блокируются во время сна, например обструктивное апноэ сна, может вызывать храп. Храп, не связанный с обструктивным явлением, известен как первичный храп. [3] Помимо специфического состояния обструктивного апноэ сна, другими причинами храпа являются употребление алкоголя перед сном, заложенный нос, синусит , ожирение, длинный язык или язычок, большие миндалины или аденоиды, меньшая нижняя челюсть, искривление носовой перегородки , астма, курение и сон на спине. Первичный храп также известен как «простой» или «доброкачественный» храп и не связан с апноэ сна.
Обструктивное апноэ сна — это апноэ, возникающее либо в результате обструкции дыхательных путей, либо в результате недостаточной активности дыхательных мышц.
Апноэ сна (или апноэ сна в британском английском; /æpˈniːə/) — это расстройство сна, характеризующееся остановками дыхания или случаями поверхностного или редкого дыхания во время сна. Каждая остановка дыхания, называемая апноэ, может длиться от нескольких секунд до нескольких минут и может происходить от 5 до 30 раз или чаще в час. [4]