完整的這篇部落格文章應該標題為:【試著又一次連結睡眠呼吸中止症與身體含水量移動的相互關係--作為2017 TSPCCM 兩篇海報論文的補充資料】
可是,太長的標題,應該會令人暈眩吧?
我們所居住的環境,只要有大氣的流動,就會隨之帶來氣體的物理性質而影響的空氣品質。像最近冬季的台灣本島,西南部各個縣市經常上升的懸浮微粒警示,就和大氣的流動,溫度的變化,以及有沒有來自遠方的高冷空氣帶動氣流有著很大的關係。
人體的小宇宙,是不是也一樣呢?
想像著,由頭與臉部接觸到的外界空氣,進入到口鼻腔,喉咽到了聲門以下的氣管上部,以及一直走向深層的支氣管分枝,細的支氣管,而一路伴隨著來自於心臟的肺循環所提供的肺動脈而到了大約只有2mm直徑的小型呼吸道(small airways),以及一直進展到了肺泡網所構成的呼吸單元構造,此時四週的肺血管也漸漸變成了肺靜脈,而能透過氧氣擴散,二氧化碳交換的肺邊際微血管網然後逐步回到小型的血管和呼吸道。
這一路上的大氣流動也是感受得到氣壓或是溼度與氣流之間的作用啊。如果,強的高壓的冷空氧長趨直入到了比較深層的呼吸道的時候,就容易影響到這個地方呼吸道的上皮細胞(epithelium),它所代表的意思,和我們外表所被覆的皮膚作用有點類似,本來是隔絕外在的環境傷害到體內的組織,可是,郤能傳達由外在的環境變化,而帶動身體在表皮下面的免疫系統,隨時因應,來避免體內反應不及而失去了調適的機會。
身體的水份和電解質,能透過皮膚而散發到環境之中,這部分與體表的溫度,和表皮下的微血管擴張或收縮,溼度的感受都有關係。有些時候,身體內的心臟和腎臟,也必然要影響了水分的調節。
那麼,肺臟這個位於心臟旁邊,隨時有外在空氣進進出出的組織器官,和水份的平衡或調節又有沒有什麼關係呢?
讓我們再一次想像一下,一直下著毛毛細雨或是滂沱大雨的蘭陽平原,會在我們手上所撐著擋雨的雨傘產生什麼影響呢?
一場大雨,可以讓一個人撐的傘完全的溼透了,而且左右四週被雨滴所噴濺的範圍,只有著一點點乾燥的地方,甚至,還可能讓拿著傘的人沒有乾燥的立足之地。
如果,連續有十個,二十個,或是一百個人拿著傘呢?這樣的組合,可以是一個直的縱隊,也可以是一個方陣型的梯隊,而被傘所遮擋著的地方,也就隨之改變成了平面或是一個直線。
另外,如果這些拿著傘的人,高矮胖瘦不同,或是拿著傘的垂直角度不同,也會讓大雨傾盆的潑散,產生如雨打芭蕉不同聲響的不同奏鳴曲。
讓我們回到一個和臨床胸腔與睡眠醫學相關的時空來吧,這之前的比喻,等下可能就會用到了。
目前的世界各個醫學進步的國家中,以加拿大Centre for Sleep Medicine and Circadian Biology, University of Toronto, Toronto, Canada的 T. Douglas Bradley醫師團隊,最經常研究睡眠呼吸中止症和身體體內水份的保持或移動的理論與臨床實際成果。
版主在部落格文章裡,也曾經依據著不同的時期,由Bradley醫師與同僚們所寫的醫學論文中,整理相關的心得與記錄。像是:過熱的呼吸? 阻塞型睡眠呼吸中止症患者的代謝症候群和動脈粥腫狀硬化發炎的原因,或者上下呼吸道阻力在正常成年人與肺阻塞(COPD)病人的差別之處。
而在今年的台灣胸腔暨重症加護醫學會,所發表的兩篇海報論文,剛好都與睡眠呼吸中止症的內容有關。在下面所提供的圖片內容之中,就是一些基本的介紹,而能方便我們的讀者朋友或是有興趣的醫護人員或技術人員,把相關的研究結果,能有效查找到容易記憶和隨身搜尋到的資料。
- Nocturnal rostral fluid accumulation in obstructive sleep apnea syndrome – an update evidence-based medicine approach
- Real-world evidence on estimation of severity in adult obstructive sleep apnea patients
簡而言之,重點就是:
來自於平時的身體下肢,也就是更進一步定義為膝蓋以下的小腿部位,如果經常保持足夠的活動,避免了下肢的含水量堆積狀態,就會發現在一些容易出現睡眠呼吸中止症的人或病患身上所測試而得到的睡眠呼吸中止指標(apnea hypopnea index, AHI)比較降低與改善夜間可能睡眠出現的血氧飽和降低。而有趣的事是,在令年的實證醫學查找之下,版主的海報內容則推演結論到:這樣子的身體水份含水量的改變,似乎不見得只是由下肢【移動】到頸部的論點能完全解釋,而必須從上呼吸道夜眠時候所經常出現的氣道狹窄和可能的顯著塌陷,影響了感知血中二氧化碳濃度和酸鹼度的迷走神經感知系統所刺激的loop gain高低,與肺部小型氣道(small airways)四周肺血管的內皮組織(endothelium)慢性而長期間歇性低血氧,和肺間質的硬質度改變,共同刺激了integrins和VEGF受體(VEGF receptor),造成了VEGF功能的血管新生和血管通透性變化,長期而逐步地提高了心肺間水份的含水量,而使得下呼吸道受壓迫,間質的擴張呼吸道作用不張,因應上呼吸道阻力增加的狀態也就失去了調節力,最後導致了持續性的全身慢性發炎狀態。
推測在這種與VEGF可能的功能有關的模型之中,若能進一步獲得實驗證實,則可以幫助臨床醫學與藥學進一步的研究,以特定設計的抗VEGF與integrin組合的治療模式,用藥物或是其它的方式治療肺部和頸部含水量過高所導致的睡眠呼吸中止。
最後,在這篇文章中間所提到的想像和比喻,用雨傘和擋雨的排列和隊伍來解釋,在肺部和心肺之間的水份,如何保持,還是要作一個說明和結尾。
雨的大小,是滂沱大雨還是零星小雨滴,其實是用來比喻為心臟的肺循環。每當夜眠時,心肺之間的循環應該是透過自主神經系統,而讓呼吸達到最和緩的狀態下,也提供基本而穩定的心輸出量,這時候像是小雨一絲絲,或是迷濛的江南煙雨,打起了傘的時候,雖然不會淋溼了頭髮,可是容易讓雨飄上了身體,衣裳沾了水氣而潮溼回家。
雨傘呢?這裡比喻的是在血管的內皮組織,也就是前面所提到的endothelium。它所保護和遮蔽的,是血管的平滑肌和後面的間質,也正是肺泡或是小型氣道外圍的肺間質,matrix。內皮組織可以很廣泛地面對血管內的絹絹細雨,也可以忽然遭遇到強風驟雨,但是它都必須儘量地扺擋雨勢,才能減少雨勢的潑灑造成立足之地的積水淹沒洪澇之災。
不過,還有一個重要的角色,也就是那些拿雨傘的人是誰?在版主的這次年會海報論文中,在實證的部分有手繪了卡通圖,其中,看起來像是蛋糕疊了三層的,就是拿雨傘的角色。也就是這個部分,讓整個故事能完整了補足不夠的內容。這就是所謂的matrix stiffness與angiogenesis在肺間質所共同構成的微巧環境,它能感受到雨勢的大小(血流),也可以感受到內皮細胞組織或是呼吸道上皮組織面對呼吸動作和迷走神經末梢神經電位,給予它四週平滑肌的刺激,而透過VEGF/VEGFR/integrins,一起來調控擋雨的撐傘角度和高低。如果在強烈的力量牽扯之下,integrins可以讓細胞的形態改變,而發生細胞內部的生化合成作用,常常和NF-kappaB有關,也與鈣離子的被釋放有關。此時,雨傘有時拿得高,有時拿得低,就不能十分完整地扺擋住雨勢的侵襲囉,因而產生肺間質的破壞,積水或是新生血管的集中和新生組織細胞的腫瘤化。
好了,這也許是一個故事,但是好的故事總是令人期待下集囉。
References:
- 進一步了解夜眠時躺平與日間持續坐姿有關的身體含水量移動狀態的醫學研究
- Azadeh Yadollahi et al Relationship of Fluid Accumulation in the Neck to Sleep Structure in Men during Daytime Sleep J Clin Sleep Med. 2016 Oct 15; 12(10): 1365–1371
- White LH et al Effect of below-the-knee compression stockings on severity of obstructive sleep apnea Sleep Med. 2015 Feb;16(2):258-64. doi: 10.1016/j.sleep.2014.12.005. Epub 2014 Dec 18
- Lyons OD et al Relationship of left atrial size to obstructive sleep apnea severity in end-stage renal disease. Sleep Med. 2014 Nov;15(11):1314-8. doi: 10.1016/j.sleep.2014.07.001. Epub 2014 Jul 8
- 硬不硬,有關係之 VEGF血管內皮生長因子的致病之旅。