Сон и дыхание - Sleep and breathing

Значительные физиологические изменения в дыхание происходят во время нормального спать связанные с изменениями в дыхательном движении и мускулатуре.

Нормальный

Начало сна

Уставка вентиляции отличается в бодрствование и спать. pCO2 выше и вентиляция ниже во сне. Начало сна у нормальных субъектов не сразу, а колеблется между возбуждение, стадия I и II сна перед устойчивым NREM сон получается. Таким образом, засыпание приводит к снижению вентиляции и повышению pCO2 выше заданной точки бодрствования. При пробуждении это представляет собой сигнал об ошибке, который вызывает гипервентиляция пока не будет достигнута уставка пробуждения. Когда субъект засыпает, вентиляция снижается, а pCO2 повышается, что приводит к гиповентиляции или даже апноэ. Эти колебания продолжаются до достижения устойчивого состояния сна. Продолговатый мозг контролирует наше дыхание.

Устойчивый сон NREM (Non-REM)

Вентиляция

Дыхание удивительно регулярное как по амплитуде, так и по частоте в устойчивом медленном сне. Устойчивый сон NREM имеет самые низкие показатели вариабельности из всех стадий сна. Минутная вентиляция снижается на 13% при устойчивом сне II стадии и на 15% при устойчивом медленном сне (сон III и IV стадии). Средний инспираторный поток снижается, но продолжительность вдоха и продолжительность дыхательного цикла не изменяются, что приводит к общему уменьшению дыхательного объема.

В исследовании 19 здоровых взрослых людей минутная вентиляция в медленном сне - 7,18 ± 0,39 (SEM ) литров в минуту по сравнению с 7,66 ± 0,34 литра в минуту в состоянии бодрствования.[1]

Вклад грудной клетки и мышц живота

Грудная клетка вклад в вентиляцию увеличивается во время медленного сна, в основном за счет бокового движения, и определяется по увеличению амплитуды ЭМГ во время дыхания. Диафрагма активность немного повышена или не изменилась и брюшная мышца активность немного увеличивается во время этих стадий сна.

Сопротивление верхних дыхательных путей

Сопротивление дыхательных путей увеличивается примерно на 230% во время медленного сна. Упругие и гидравлические свойства легкое не изменяются во время медленного сна. Повышение сопротивления происходит в первую очередь со стороны верхних дыхательных путей в ретроэпигортальной области. Тоническая активность глоточный мышцы-расширители верхних дыхательных путей сокращаются во время медленного сна, способствуя увеличению сопротивления, что выражается в увеличении пищеводный колебания давления во время сна. Другие дыхательные мышцы компенсируют повышенное сопротивление, и поэтому воздушный поток уменьшается намного меньше, чем увеличивается сопротивление.

Газы артериальной крови

В Газы артериальной крови pCO2 увеличивается 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 сокращение скорость метаболизма, что отражается в снижении потребления O2 на 10-20%, что предполагает общее гиповентиляция вместо снижения производства /метаболизм.

Легочное артериальное давление

Периодические колебания легочного артериальное давление происходить с дыхание. Систолическое и диастолическое давление в легочной артерии и ЗПА увеличиваются на 4-5 мм во время медленного сна

Эффекты возбуждения

Индуцированное временное возбуждение из-за медленного сна вызывает следующее: Увеличение ЭМГ активность 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.

Устойчивый быстрый сон

Вентиляция

Нерегулярное дыхание с резкими изменениями как амплитуды, так и частоты, иногда прерывистое центральным дыханием. апноэ продолжительностью 10–30 секунд отмечены в Сон с быстрым движением глаз (REM). (Это физиологические изменения, которые отличаются от паттернов дыхания, наблюдаемых при нарушениях дыхания во сне). Эти нарушения дыхания не случайны, а соответствуют резким движениям глаз. Этот тип дыхания не контролируется хеморецепторы, но происходит из-за активации поведенческих система контроля дыхания процессами быстрого сна. Количественное измерение воздушного потока в этой стадии сна может быть весьма различным, и было показано, что оно увеличивается, уменьшается или остается неизменным. Также было показано, что дыхательный объем увеличивается, уменьшается или не изменяется количественными показателями во время быстрого сна. Таким образом, дыхание во время быстрого сна несколько несогласованно.

В исследовании 19 здоровых взрослых людей минутная вентиляция в фазе быстрого сна - 6,46 +/- 0,29 (SEM ) литров в минуту по сравнению с 7,66 +/- 0,34 литра в минуту в состоянии бодрствования.[1]

Вклад грудной клетки и мышц живота

Активность межреберных мышц снижается во время быстрого сна, а вклад грудной клетки в дыхание уменьшается во время быстрого сна. Это связано с супраспинальным ингибированием REM, связанным с альфа мотонейрон драйв и специфическое угнетение фузимоторной функции. Соответственно, диафрагмальная активность увеличивается во время быстрого сна. Хотя парадоксальных торакоабдоминальных движений не наблюдается, грудные и абдоминальные смещения не точно совпадают по фазе. Это снижение активности межреберных мышц в первую очередь отвечает за гиповентиляцию, которая возникает у пациентов с пограничной функцией легких.

Функция верхних дыхательных путей

Ожидается, что сопротивление верхних дыхательных путей будет самым высоким во время фазы быстрого сна из-за атонии глоточных расширителей мышц 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 медленного сна.

Газы артериальной крови

Гипоксемия из-за гиповентиляции отмечается в REM-сне, но он менее изучен, чем NREM-сон. Эти изменения равны или превышают период медленного сна.

Легочное артериальное давление

Давление в легочной артерии колеблется при дыхании и повышается во время быстрого сна.

Эффект от возбуждений

При возбуждении сопротивление дыхательных путей и воздушный поток возвращаются к значениям, близким к бодрствующим. Укажите возбуждение во время медленного сна.

Сон и дыхание на большой высоте

На более низкой высоте установлена ​​связь между дыханием и сном. На большей высоте нарушения сна часто связаны с изменениями дыхательного ритма. Изменения высоты вызывают колебания времени сна (от 0% до 93%), как показано в исследовании, в котором изучались люди на уровне моря и Пайкс-Пик (4300 метров).[2] Эти субъекты также испытывали более частые возбуждения и снижение сна 3 и 4 стадии. Было указано на более низкое качество сна, но не из-за меньшего времени сна, а из-за более частых пробуждений в течение ночи.

Нарушение дыхания во время сна (нарушение сна и дыхания или связанные со сном нарушения дыхания)

А апноэ во сне Пациент демонстрирует 32-секундную паузу в дыхании и храпе.

Первичный храп

Храп это состояние, характеризующееся шумным дыханием во время сна. Обычно любое заболевание, при котором дыхательные пути заблокированы во время сна, например обструктивное апноэ во сне, может вызвать храп. Храп, если он не связан с явлением обструкции, известен как первичный храп.[3] Помимо специфического состояния обструктивного апноэ во сне, другие причины храпа включают употребление алкоголя перед сном, заложенный нос, синусит, ожирение, длинный язык или язычок, большая миндалина или аденоид, меньшая нижняя челюсть, искривление носовая перегородка, астма, курение и сон на спине. Первичный храп также известен как «простой» или «доброкачественный» храп и не связан с апноэ во сне.

Синдром сопротивления верхних дыхательных путей

Основная статья: Синдром сопротивления верхних дыхательных путей

Синдром обструктивного апноэ сна (включая гипопноэ)

Основная статья: Обструктивное апноэ во сне

Обструктивное апноэ во сне это апноэ в результате закупорки дыхательных путей или недостаточной активности дыхательных мышц.

Синдром центрального апноэ сна

Основная статья: Апноэ во сне

Апноэ во сне (или апноэ во сне на британском английском языке; / æpˈniːə /) - это нарушение сна, характеризующееся паузами в дыхании или случаями поверхностного или нечастого дыхания во время сна. Каждая пауза в дыхании, называемая апноэ, может длиться от нескольких секунд до нескольких минут и может происходить от 5 до 30 или более раз в час.[4]

Синдром сложного нарушения сна

Синдромы гиповентиляции, связанные со сном

использованная литература

  1. ^ а б Дуглас, штат Нью-Джерси; Белый, ДП; Пикетт, СК; Weil, СП; Цвиллих, CW (1982). «Дыхание во сне у нормального человека». Грудная клетка. 37 (11): 840–844. Дои:10.1136 / thx.37.11.840. ЧВК  459437. PMID  7164002. Получено 2014-07-09.
  2. ^ Reite, Мартин; Джексон, Дональд; Каун, Ричард Л; Вейль, Джон V (май 1975 г.). «Физиология сна на большой высоте». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология. 38 (5): 463–471. Дои:10.1016/0013-4694(75)90188-1. ISSN  0013-4694. PMID  50171.
  3. ^ http://stopsnoring-remedies.com/
  4. ^ "Что такое апноэ во сне?". НХЛБИ. 10 июля 2012 г.. Получено 26 июля, 2016.