目的:在上气道解剖学狭窄的基础,咽腔气道的塌陷性增加被认为是导致阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)发生的机制。研究者发现增大呼气末肺容积至功能残气量(functional residual capacity,FRC)以上时,咽腔气道的塌陷性改善,其横截面积增大而上气道阻力下降。反过来,降低呼气末肺容积至FRC以下时,咽腔气道的塌陷性显著增加,其横截面积变小,上气道的阻力明显增加。由此,认为肺容积的大小变化参与OSA的发病机制。OSA的最常见危险因素肥胖,在该人群的研究亦发现其常有FRC或呼气末肺容积下降并认为是胸壁弹性负荷增大,顺应性下降所致。因此有学者认为肥胖者易感OSA的原因与FRC或呼气末肺容积下降有关。然而,并非所有肥胖者均有OSA,尤其是女性其肺容积常低于男性,而女性OSA的患病率明显低于男性。事实上,FRC或呼气末肺容积的大小,不仅依赖于胸壁的顺应性(胸壁向外的弹性回复力),还取决于肺的顺应性(肺向内的弹性回缩力)。因此,研究男、女性肥胖者与该人群中OSA患者的肺容积和呼吸系统力学特征的差异及变化,可能为OSA潜在病理生理学机制提供新的见解。为此,1.首先,通过病例-对照研究比较肥胖者和肥胖OSA患者肺容积及其呼吸系统力学特征的差异,探讨肥胖OSA患者低肺容积呼吸的原因及其相应呼吸系统力学特征的变化。2.横断面设计研究,调查OSA与非OSA患者呼吸系统力学特征力与肺容积的变化,旨在探讨上气道解剖性狭窄对其呼吸系统力学特征与肺容积的影响。3.评价IOS参数在肥胖打鼾人群预测OSA的能力,为临床提供切实可靠的筛查诊断OSAS的工具。4.评价OSA患者呼吸系统力学特征、胃食管酸返流及其血清肺泡表面活性物质蛋白水平及各因素之间相关关系,旨在探讨OSA患者血清肺泡表面活性物质蛋白水平下降的原因,为将来OSA的基因研究提供可能的新的易感位点。方法:1.对常规肺功能正常的肥胖程度不同的疑似OSA者进行多导睡眠监测(polysomnography,PSG),据此将其归入病例组和对照组;分别采用体积箱体积描记仪和脉冲振荡系统(impulse oscillation system,IOS)测定其肺容积和呼吸系统力学特性。2.对无肺部疾病史,但有打鼾和/或疑似为OSA的超重和肥胖患者为研究对象。同时进行PSG监测,将研究对象分组为OSA组和非OSA组,由于肺容积的大小,气道阻力的及OSA的患病率在男女性别之间存在差异,再根据其性别分为亚组。比较和分析其常规肺功能及肺容积测定的结果及ios测定的各震荡频率的呼吸系统力学特性。3.对连续入院的疑似osa患者,同时进行psg和坐位,卧位的ios监测,获取呼吸总阻抗(zrs),呼吸阻力(rrs)呼吸电抗(xrs)等参数,用线性回归方程逆推低振荡频率的呼吸阻力(rrs)至零线处以获取0hz的呼吸总阻力(rrs0),计算其倒数-呼吸传导率(grs)。4.对无肺部疾患连续住院的疑似osa进行整夜psg确诊是否为osas患者,同时用ios,24h多通道阻抗-ph监测系统,elisa法分别测定其呼吸系统力学特征,胃食管反流及咽喉返流事件和血清肺泡表面活性蛋白(spa,sp-b,sp-c,sp-d)水平并作比较和相关分析。结果:1.共有76名男性和31名女性被诊断为osa并归入病例组,有64名男性和33名女性无osa归入对照组。病例组补呼气量和frc显著低于对照组。病例组在5hz的呼吸阻抗(zrs5)显著高于对照组,而低振荡频率的呼吸电抗(xrs)显著低于对照组。5hz的xrs(xrs5)不仅与osa严重程度高度相关,还与其frc显著独立相关。2.与非osa组相比,男性、女性osa患者frc和erv均显著降低。因男性osa患者的体重及bmi显著高于非osa组(90±14.8vs.82±10.4kg,p<0.001;30.5±4.2kg/m2vs.28.0±3.0kg/m2,p<0.001),多元回归分析对bmi及体重进行校正。结果显示,frc及erv的下降均独立于bmi且与其osa严重程度相关;女性队列中的结果与该结果一致。对男女两性呼吸暂停/低通气指数(ahi)进行分析,结果显示,随着其ahi的加重,zrs5显著上升,grs显著下降。两组osa患者中,女性特异性grs(sgrs)相对稳定不变,而男性的ahi与sgrs之间仅存在弱的相关。多因素逐步回归分析结果显示:男女,两性的xrs5均与其ahi相关,而女性的xrs5还与其低通气指数高度相关;另外,男女两性的xrs5与其外周气道阻力呈高度独立的相关,并与frc显著负相关。3.osa患者采用坐位和平卧位时其rrs0、zrs5和rrs5;及grs、gz、和xrs5均与osas严重程度ahi之间呈显著的正或负相关,其相关系数分别为0.424(rrs0)、0.393(zrs5)、0.377rrs5、-0.424(grs0)、-0.393(gz)、及-0.514(xrs5)(p均<0.005)。用ios呼吸力学特征指标建立的roc曲线和logistic回归预测模型两者均显示:卧位的xrs5对预测osas的能力最高,当其截断值为0.21kpa·s·l-1时,其预测osas的灵敏度为73%,特异度为84%;logistic预测模型显示:xrs5联合性别和肺容积指标对于诊断osas的灵敏度可达到76.8%,特异度达到83.3%。4.58名经psg确诊为osa的患者,据其ahi区分为osas组与非osas进行比较显示:与非osas组相比osas患者组的frc和erv显著下降;其zrs5和全部震荡频率的rrs显著增高,而xrs显著较低;食管反流总指数、食管近端酸反流指数和demeester评分高显著高于非osas组(p<0.005);血清sp-b在osas患者中水平显著低于非osas组患者(p<0.005),且与其ahi不依赖于bmi相关。相关分析显示:osa患者的zrs5和5到15hz的rrs与其sp-b未见明显的相关性,但与反流总指数、demeester评分显示正相关关系;OSA患者的Xrs5的下降与其SP-B水平轻度正相关,而与反流总指数、DeMeester评分存在较强的负相关关系。结论:1.肥胖及超重的OSA患者其FRC显著低于肥胖及超重的非OSA,这可能与其肺的弹性回缩压增加有关。Xrs5与OSA严重程度之间的高度相关性,提示在上气道结构狭窄和肺弹性回缩压的异常增高可能共同导致了OSA发生。2.与非OSA患者相比,肥胖OSA患者的呼吸总阻力和外周气道阻力的显著升高,可能与其呼气时异常增高的肺弹性回缩压所致的肺容积下降有关。3.OSAS患者IOS测得的呼吸力学特性参数均为异常,呼吸阻力和呼吸电抗参数均与其OSA严重程度AHI呈现出中度或高度的相关性;在临床中,对OSAS进行IOS的测量可能是一个有效的诊断和筛检OSAS的新方法和工具。4.随着OSA严重程度的增加,其呼吸阻力增加表现在Zrs5和所有震荡频率的增高,肺的顺应性下降表现在Xrs5的下降;OSAS患者胃食管反流以及食管近端反流事件增多与其AHI正相关;这些事件与其呼吸阻力正相关,而与其呼吸电抗显著负相关;OSAS患者系统力学特性的变化与血清SP-B水平降低的关系不大。