Синдром гиповентиляции при ожирении ( СОГ ) — это состояние, при котором люди с избыточным весом не могут дышать достаточно быстро или глубоко , что приводит к низкому уровню кислорода и высокому уровню углекислого газа (CO2 ) в крови . Синдром часто связан с обструктивным апноэ сна (ОАС), которое вызывает периоды отсутствия или снижения дыхания во сне, что приводит к многочисленным частичным пробуждениям ночью и сонливости днем. [1] Заболевание создает нагрузку на сердце, что может привести к сердечной недостаточности и отекам ног .
Синдром ожирения и гиповентиляции определяется как сочетание ожирения и повышенного уровня углекислого газа в крови в течение дня, которое не может быть связано с другой причиной чрезмерно медленного или поверхностного дыхания . [2]
Наиболее эффективным лечением является снижение веса , но для этого может потребоваться бариатрическая операция . [3] Для устранения расстройства обычно требуется снижение веса на 25–30%. [3] Другим методом лечения первой линии является неинвазивное положительное давление в дыхательных путях (PAP), обычно в форме постоянного положительного давления в дыхательных путях (CPAP) в ночное время. [4] [5] Первоначально заболевание было известно в 1950-х годах как «синдром Пиквика» по имени персонажа Диккенса . [5]
У большинства людей с синдромом гиповентиляции при ожирении наблюдается сопутствующее обструктивное апноэ сна — состояние, характеризующееся храпом , кратковременными эпизодами апноэ (остановки дыхания) в течение ночи, прерывистым сном и чрезмерной дневной сонливостью . При синдроме гиперчувствительности сонливость может усиливаться из-за повышенного уровня углекислого газа в крови , что вызывает сонливость («наркоз CO2 » ). Другими симптомами, присутствующими в обоих состояниях, являются депрессия и гипертония (высокое кровяное давление), которое трудно контролировать с помощью лекарств . [4] Высокий уровень углекислого газа также может вызывать головные боли , которые, как правило, усиливаются по утрам. [6]
Низкий уровень кислорода приводит к физиологическому сужению легочных артерий для исправления несоответствия вентиляции и перфузии, что создает чрезмерную нагрузку на правую сторону сердца. Когда это приводит к правосторонней сердечной недостаточности, это известно как легочное сердце . [4] Симптомы этого расстройства возникают из-за того, что сердцу трудно перекачивать кровь из тела через легкие. Поэтому жидкость может накапливаться в коже ног в виде отека (опухлости) и в брюшной полости в виде асцита ; может возникнуть снижение толерантности к физической нагрузке и боль в груди при нагрузке . При физическом осмотре характерными признаками являются наличие повышенного давления в яремных венах , ощутимое парастернальное вздутие, сердечный шум из-за утечки крови через трехстворчатый клапан , гепатомегалия (увеличение печени), асцит и отек ног. [7] Легочное сердце встречается примерно у трети всех людей с СГЯ. [5]
Не до конца понятно, почему у некоторых людей с ожирением развивается синдром гиповентиляции при ожирении, а у других — нет. Вероятно, это является результатом взаимодействия различных процессов. Во-первых, увеличивается работа дыхания, поскольку жировая ткань ограничивает нормальное движение мышц груди и делает грудную стенку менее податливой , диафрагма движется менее эффективно, дыхательные мышцы быстрее устают, а поток воздуха в легкие и из легких нарушается из-за избыточной ткани в области головы и шеи. Следовательно, людям с ожирением необходимо тратить больше энергии, чтобы эффективно дышать. [8] [9] Эти факторы в совокупности приводят к нарушению дыхания во сне и недостаточному удалению углекислого газа из кровообращения и, следовательно, гиперкапнии; учитывая, что углекислый газ в водном растворе соединяется с водой, образуя кислоту (CO2 [ г] + H2O [л] + избыток H2O [ л] -> H2CO3 [ водн . ]), это вызывает ацидоз (повышенную кислотность крови). В нормальных условиях центральные хеморецепторы в стволе мозга обнаруживают кислотность и реагируют увеличением частоты дыхания ; при синдроме гиперчувствительности эта «реакция вентиляции» притупляется. [5] [10]
Притупленная дыхательная реакция объясняется несколькими факторами. У людей с ожирением, как правило, повышен уровень гормона лептина , который секретируется жировой тканью и в нормальных условиях увеличивает вентиляцию. При синдроме гиперчувствительности этот эффект снижается. [5] [10] Кроме того, эпизоды ночного ацидоза (например, из-за апноэ во сне) приводят к компенсации почками с задержкой щелочного бикарбоната . Это нормализует кислотность крови. Однако бикарбонат остается в кровотоке дольше, и дальнейшие эпизоды гиперкапнии приводят к относительно легкому ацидозу и снижению дыхательной реакции в порочном круге . [5] [10]
Низкий уровень кислорода приводит к гипоксической легочной вазоконстрикции , сужению мелких кровеносных сосудов в легких для создания оптимального распределения крови через легкие. Постоянно низкий уровень кислорода, вызывающий хроническую вазоконстрикцию, приводит к повышенному давлению на легочную артерию ( легочная гипертензия ), что, в свою очередь, создает нагрузку на правый желудочек , часть сердца, которая качает кровь в легкие. Правый желудочек подвергается ремоделированию , становится растянутым и менее способным удалять кровь из вен. В этом случае повышенное гидростатическое давление приводит к накоплению жидкости в коже (отеку), а в более тяжелых случаях в печени и брюшной полости. [5]
Хронически низкий уровень кислорода в крови также приводит к повышенному высвобождению эритропоэтина и активации эритропоэза , производства красных кровяных телец . Это приводит к полицитемии , аномально увеличенному количеству циркулирующих красных кровяных телец и повышенному гематокриту . [5]
Формальными критериями диагностики СГЯ являются: [4] [5] [11]
Если есть подозрение на СГЯ, для его подтверждения требуются различные тесты. Самым важным начальным тестом является демонстрация повышенного содержания углекислого газа в крови. Для этого требуется определение газов артериальной крови , которое включает взятие образца крови из артерии , обычно лучевой артерии . Учитывая, что было бы сложно провести этот тест у каждого пациента с проблемами дыхания, связанными со сном, некоторые полагают, что измерение уровня бикарбоната в нормальной (венозной) крови было бы разумным скрининговым тестом. Если он повышен (27 ммоль/л или выше), следует измерить газы крови. [5]
Для различения различных подтипов требуется полисомнография . Обычно это требует кратковременного пребывания в больнице со специализированным отделением медицины сна, где проводится ряд различных измерений, пока субъект спит; это включает электроэнцефалографию (электронная регистрация электрической активности мозга), электрокардиографию (то же самое для электрической активности сердца), пульсоксиметрию (измерение уровня кислорода) и часто другие методы. [4] Анализы крови также рекомендуются для выявления гипотиреоза и полицитемии . [4] [5]
Чтобы отличить OHS от различных других заболеваний легких, которые могут вызывать похожие симптомы, может быть проведена медицинская визуализация легких (например, рентгенография грудной клетки или КТ/КТ-сканирование ), спирометрия , электрокардиография и эхокардиография . Эхо- и электрокардиография также могут показать напряжение в правой части сердца, вызванное OHS, а спирометрия может показать рестриктивный паттерн, связанный с ожирением. [5]
Синдром гиповентиляции при ожирении является формой нарушения дыхания во сне . Выделяют два подтипа в зависимости от характера нарушения дыхания, обнаруженного при дальнейших исследованиях. Первый — это OHS в контексте обструктивного апноэ сна; это подтверждается возникновением 5 или более эпизодов апноэ, гипопноэ или респираторных пробуждений в час (высокий индекс апноэ-гипопноэ ) во время сна. Второй — OHS, в первую очередь из-за «синдрома гиповентиляции во сне»; для этого требуется повышение уровня CO2 на 10 мм рт. ст. (1,3 кПа) после сна по сравнению с измерениями бодрствования и ночными падениями уровня кислорода без одновременного апноэ или гипопноэ. [4] [11] В целом, 90% всех людей с OHS попадают в первую категорию, а 10% — во вторую. [5]
У людей со стабильным синдромом гиперчувствительности наиболее важным методом лечения является потеря веса — с помощью диеты, упражнений , лекарств или иногда хирургического вмешательства для снижения веса (бариатрическая хирургия). Было показано, что это улучшает симптомы синдрома гиперчувствительности и устраняет высокий уровень углекислого газа. Потеря веса может занять много времени и не всегда успешна. [4] Если симптомы значительны, пробуют лечение положительным давлением в дыхательных путях в ночное время (PAP); это подразумевает использование аппарата для помощи с дыханием. PAP существует в различных формах, и идеальная стратегия не определена. Некоторые лекарства были испробованы для стимуляции дыхания или исправления основных аномалий; их польза снова не определена. [5]
В то время как многие люди с синдромом ожирения и гиповентиляции лечатся амбулаторно, у некоторых состояние ухудшается внезапно, и при поступлении в больницу могут наблюдаться серьезные отклонения, такие как выраженное нарушение кислотности крови (pH<7,25) или угнетенный уровень сознания из-за очень высокого уровня углекислого газа. В некоторых случаях необходима госпитализация в отделение интенсивной терапии с интубацией и искусственной вентиляцией легких. В противном случае для стабилизации состояния пациента обычно используется «двухуровневое» положительное давление в дыхательных путях (см. следующий раздел), за которым следует традиционное лечение. [12]
Положительное давление в дыхательных путях , первоначально в форме постоянного положительного давления в дыхательных путях (CPAP), является полезным методом лечения синдрома гиповентиляции при ожирении, особенно когда сосуществует обструктивное апноэ сна. CPAP требует использования во время сна аппарата, который обеспечивает постоянное положительное давление в дыхательных путях и предотвращает спадение мягких тканей в горле во время дыхания; он вводится через маску либо на рот и нос вместе, либо, если это непереносимо, только на нос (назальный CPAP). Это облегчает признаки обструктивного апноэ сна и часто бывает достаточным для удаления образовавшегося накопления углекислого газа. Давление увеличивается до тех пор, пока не исчезнут обструктивные симптомы (храп и периоды апноэ). Только CPAP эффективен более чем у 50% людей с OHS. [5]
В некоторых случаях уровень кислорода постоянно слишком низок ( сатурация кислорода ниже 90%). В этом случае гиповентиляция сама по себе может быть улучшена путем перехода от лечения CPAP к альтернативному устройству, которое обеспечивает «двухуровневое» положительное давление: более высокое давление во время вдоха (вдоха) и более низкое давление во время выдоха (выдоха). Если это также неэффективно для повышения уровня кислорода, может потребоваться добавление кислородной терапии . В качестве крайней меры может потребоваться трахеостомия ; это подразумевает создание хирургического отверстия в трахее для обхода обструкции дыхательных путей, связанной с ожирением в области шеи. Это может быть объединено с механической вентиляцией с помощью вспомогательного дыхательного устройства через отверстие. [5]
Людей, которые не поддаются лечению первой линии или имеют очень тяжелое, опасное для жизни заболевание, иногда можно лечить с помощью трахеотомии , которая является обратимой процедурой. [13] Лечение без доказанной пользы и опасений по поводу вреда включает в себя только кислород или препараты, стимулирующие дыхание. Медроксипрогестерона ацетат , прогестин , и ацетазоламид связаны с повышенным риском тромбоза и не рекомендуются. [4] [5]
Синдром ожирения и гиповентиляции связан со снижением качества жизни , и люди с этим заболеванием несут повышенные расходы на здравоохранение, в основном из-за госпитализации, включая наблюдение и лечение в отделениях интенсивной терапии . СГС часто встречается вместе с несколькими другими инвалидизирующими медицинскими состояниями, такими как астма (у 18–24%) и диабет 2 типа (у 30–32%). Его основное осложнение — сердечная недостаточность — затрагивает 21–32% пациентов. [5]
У тех, у кого аномалии достаточно серьезные, чтобы требовать лечения, риск смерти повышен и составляет 23% в течение 18 месяцев и 46% в течение 50 месяцев. Этот риск снижается до менее 10% у тех, кто получает лечение с помощью PAP. Лечение также снижает необходимость госпитализации и расходы на здравоохранение. [5]
Точная распространенность синдрома ожирения-гиповентиляции неизвестна, и считается, что многие люди с симптомами СГВ не были диагностированы. [4] Около трети всех людей с патологическим ожирением ( индекс массы тела более 40 кг/м2 ) имеют повышенный уровень углекислого газа в крови. [5]
При обследовании групп людей с обструктивным апноэ сна исследователи обнаружили, что 10–20% из них также соответствуют критериям СГС. Риск СГС намного выше у людей с более тяжелым ожирением, то есть индексом массы тела (ИМТ) 40 кг/м 2 или выше. Он встречается в два раза чаще у мужчин, чем у женщин. Средний возраст постановки диагноза составляет 52 года. Американские чернокожие люди с большей вероятностью страдают ожирением, чем американские белые, и, следовательно, с большей вероятностью развивают СГС, но страдающие ожирением азиаты с большей вероятностью, чем люди других национальностей, имеют СГС при более низком ИМТ из-за физических характеристик. [5]
Ожидается, что показатели OHS будут расти по мере роста распространенности ожирения. Это также может объяснить, почему OHS чаще регистрируется в Соединенных Штатах , где ожирение встречается чаще, чем в других странах. [5]
Открытие синдрома ожирения-гиповентиляции обычно приписывают авторам отчета 1956 года о профессиональном игроке в покер , который после набора веса стал сонным и утомленным и склонным засыпать в течение дня, а также у него развился отек ног, что свидетельствует о сердечной недостаточности . Авторы придумали состояние «Пиквикский синдром» в честь персонажа Джо из «Посмертных записок Пиквикского клуба» Диккенса (1837), который был заметно тучным и имел тенденцию неконтролируемо засыпать в течение дня. [14] Однако этому отчету предшествовали другие описания гиповентиляции при ожирении. [5] [15] В 1960-х годах были сделаны различные дальнейшие открытия, которые привели к различию между обструктивным апноэ сна и гиповентиляцией сна. [16]
Термин «Пиквикский синдром» вышел из употребления, поскольку он не различает синдром ожирения, гиповентиляции и апноэ во сне как отдельные расстройства (которые могут сосуществовать). [16] [17]