專科醫師陳光裕的部落格

  經常必須面對臨床醫療的一個難題，對於呼吸道疾病airway diseases與睡眠呼吸疾病sleep breathing disorder雙重症或是重疊症(overlap syndrome)，究竟患病者所出現的夜間呼吸不適，喘不過氣的感受，以及將要清晨起床的時候可能出現加重惡化的支氣管痙攣(bronchospasm)，等症狀，應該如何判斷才能給予有效和正確的治療方式?

  我們可以從呼吸道阻力(airway resistance, R)來觀察這些生理特徵，是否有不同的差異，因此，版主特別整理了相關的內容，繪製成兩張【一張圖說明】的圖片以協助大家有重點式的記憶。

筆記重點包括以下三點:

  第一，根據Jordan AS 等人在2015年發表的人體試驗結果來看，健康成人在夜間睡眠時出現的上呼吸道塌陷呼吸停止事件(比如說呼吸中止, apnea)，然後導致的arousal(短暫覺醒)，是可以被分成兩大類後續影響類型的，一種是引發不太產生加速呼吸的low ventilatory response to arousal (low VRA)，另一類則是過度加速呼吸的high VRA表現，兩者差別在定義為基本呼吸頻率超過百分之一百三十二（含132%)為high VRA，這群類型有些人表現出經過arousal以後呼吸上升到達190%。

  研究顯示出，high VRA的人舌頭的骨骼肌群(genioglossus muscle, GG)的肌電圖表現，並【不是更為強烈】的收縮，反而是一直比起low VRA群的人較低的EMG力道。
也就是說，在上呼吸道口咽部分palate region以，【換氣容積去除以舌部肌肉收縮力】來代表局部氣流阻力，high VRA的類型，將會比較【高】！

  第二，參考由中國方面的研究人員He BT等人發表在今年2017 Thorax的文章來看，肺阻塞(COPD)患者同時重疊阻塞型睡眠呼吸中止症(OSAS)時，針對於換氣容積tidal volume (VT)去除以作為代表下呼吸道出力pressure的橫膈diaphragm肌電收縮力，這樣來表達下呼吸道阻力高低時，雙重症(COPD AND OSA OVERLAP)狀態，會出現呼吸道阻力比起單獨只有肺阻塞(COPD)狀態還要【低】的阻力。而解釋的原因，就是導因於重疊兩種疾病(overlap)的時候，來自於上呼吸道阻力反覆維持增高的OSAS引發的橫膈肌用力，呼吸道出力整體上升，而讓(VT/EMGdi)低於COPD。

  第三，我們必須再回顧先前部落格文章【small airways是呼吸的潮間帶還是防波堤?】曾經提到的，聲門以下的氣管，支氣管，一直到所謂的小氣道(small airway)這段的氣流變化，實際上比較歸屬於層流(lamina flow)，受到的影響因素主要是【當流體的阻力R固定時，流體的移動速率F將與兩端的壓力差(P1-P2)呈正比】。然而，如果夜眠時，來自於肺阻塞急性惡化而讓比較【遠】端壓力(P2)增加時，近端接近聲門下的氣流壓力(P1)如果也不斷增加的話，(P2-P1)就會得到比較小的數值囉！這時，氣流一定會降低，在大的呼吸道形成換氣停滯不動的狀況。反之，如果上呼吸道阻塞，因為arousal出現而反覆出現阻力下降約百分之二十或更多到達百分之六十的狀況，影響的氣道壓力就可以超過1 cmH2O以上，逐漸反覆讓氣管到聲門以上的氣流有機會【增加】，而讓(P2-P1)反覆上上下下，將造成陣發的口咽部向外的亂流(turbulent flow)，而直接刺激到這個部分的上皮黏膜和局部交感神經與淋巴系統。也增加了局部發炎的可能性。

References:

1. Jordan AS et al Arousal from sleep does not lead to reduced dilator muscle activity or elevated upper airway resistance on return to sleep in healthy individuals Sleep 2015;38(1):53-9 doi: 10.5665/sleep.4324
2. He BT, Lu G and Xiao SC, et al Coexistence of OSA may compensate for sleep related reduction in neural respiratory drive in patients with COPD. Thorax 2017;72:25662.
3. Hogg JC, Paré PD, Hackett T-L. The Contribution of Small Airway Obstruction to the Pathogenesis of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Physiol Rev 2017;97: 529–552
4. Barry A. Borlaug and Walter J. Paulus Heart failure with preserved ejection fraction: pathophysiology, diagnosis, and treatment European Heart Journal 2011;32:670–679 doi:10.1093/eurheartj/ehq426