引用本文: 李慧敏, 熊夢清, 胡克, 董明林, 胡衛華. 慢性心力衰竭患者中樞性睡眠呼吸暫停與血清瘦素水平相關性. 中國呼吸與危重監護雜志, 2018, 17(5): 499-503. doi: 10.7507/1671-6205.201712006 復制
穩定期慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)患者的睡眠呼吸障礙(sleep-disordered breathing,SDB)患病率很高,可超過 50%[1]。2008 年歐洲心臟病學會在急慢性心力衰竭診治指南指出癥狀性 CHF 患者多合并 SDB,并將 SDB 作為心力衰竭的重要誘發因素,建議在常規診療 CHF 時要考慮 SDB 因素[2]。SDB 包括中樞性睡眠呼吸暫停(central sleep apnea,CSA)和阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea,OSA)。CSA 常見于 CHF,尤其是左心室收縮功能障礙者,甚至超過 OSA[1]。陳-施呼吸(Cheyne-Stokes respiration,CSR)是 CHF 嚴重程度或心功能惡化的一種標志[1, 3],睡眠中的 CSR 被認為屬于 CSA,或統稱為 CSR-CSA[3]。
瘦素(leptin,LEP)是由肥胖基因編碼、由脂肪組織分泌的一種肽類激素,不僅與肥胖、胰島素抵抗、糖尿病關系密切,也與高血壓病、冠心病等心血管疾病密切相關[4]。LEP 在 CHF 發病過程中可作為一種保護因子,發揮抗炎、抗動脈粥樣硬化等生物學活性,保護機體免受損傷[5],也參與代謝異常的發生[6]。一般認為 CHF 患者的 LEP 水平在心力衰竭發生過程中升高,但在病情嚴重階段下降[7-9]。LEP 和 N 末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)與 CHF 患者 CSA 易患性增加有關[8-9]。為進一步探討 CHF 患者 LEP 的變化、LEP 和 NT-proBNP 水平與 CSA 發生之間的相關性,我們開展了本研究。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
納入 2015 年 12 月至 2017 年 4 月入住武漢大學人民醫院心血管內科及呼吸科并接受多導睡眠監測的 CHF 患者。CHF 的診斷標準符合 2014 中國心力衰竭診斷和治療指南[10]:有著 CHF 臨床癥狀及相應心臟超聲和 X 線影像學表現,左室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)≤60%,藥物治療控制良好的穩定期患者,NYHA 分級Ⅱ~Ⅲ級。其中,穩定期指 CHF 癥狀、體征穩定 1 個月以上。排除標準:年齡≥80 歲;肥胖[體重指數(body mass index,BMI)≥25 kg/m2];OSA 或以 OSA 為主的混合性睡眠呼吸暫停;明顯打鼾及日間嗜睡;急性左心功能不全;中重度水鈉潴留;未控制高血壓;1 個月內急性心肌梗死;重度慢性阻塞性肺疾病或動脈二氧化碳分壓(PaCO2)≥50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);3 個月內腦卒中;嚴重肝腎功能不全、糖尿病、甲狀腺功能亢進或減低、庫欣綜合征等。
根據 LVEF 將患者分為三組:≥45% 組、35%~45% 組、≤35% 組。根據多導睡眠監測是否存在 CSA 分為 CSA 組與無 SDB 組。
1.2 方法
納入患者填寫基本情況及 Epworth 嗜睡量表(Epworth sleepiness scale,ESS),并于當晚行多導睡眠監測(Somnoscreen Plus Tele PSG,Somnomedics GmbH,德國),于次日晨起空腹抽肘靜脈血,分別加入促凝管和抗凝管中,送至我院檢驗科及中心實驗室測 NT-proBNP、C 反應蛋白(C reactive protein,CRP)、LEP。NT-proBNP 采用免疫放射法測定,CRP、LEP 采用酶聯免疫吸附法檢測。
多導睡眠監測:所有受試者均進行整夜不少于 7 h 的多導睡眠監測。監測當日受檢者禁用鎮靜劑、煙酒和咖啡,記錄和分析睡眠相關指標,包括呼吸暫停低通氣指數(apnea-hypopnea index,AHI)、氧減指數(oxygen desaturation index,ODI)、最低 SaO2 等。根據美國睡眠醫學會《睡眠及其相關事件 AASM 判讀手冊—規則、術語和技術規范》[11]和《睡眠障礙國際分類》第 3 版對睡眠相關呼吸事件進行判讀[12]。
心臟結構及左心功能測定:采用美國 GE 公司 LOGIQE9 全數字化多功能彩色多普勒超聲診斷儀對所有受試者行心臟彩色多普勒超聲血流檢查,并測定各心腔容積及 LVEF。
觀察指標包括人口學參數、CHF 病因、血清 NT-proBNP、血清 CRP、血清 LEP、心臟超聲以及睡眠呼吸障礙相關參數。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 20.0 統計軟件。不同資料分別進行正態性檢驗和方差齊性檢測,NT-proBNP 和 LEP 轉換成對數后符合正態分布,對符合正態分布的計量資料以均數±標準差(
±s)表示,兩組或多組間的比較分別采用配對 t 檢驗或單因素方差分析;構成比或率之間比較采用 χ2檢驗。對數轉換后的 LEP(lnLEP)及 NT-proBNP(lnBNP)、LVEF 等變量之間相關性采用線性相關分析,CSA 與 lnBNP 及 lnLEP 之間相關性采用二分類 Logistics 回歸分析,多元 Logistic 回歸分析比較 CSA 與 LEP 及 NT-proBNP 濃度之間的相關性。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 患者一般資料
共納入符合標準的 CHF 患者 71 例,其中男 50 例,女 21 例,年齡 41~79 歲,平均年齡(64.7±10.5)歲,平均 BMI 為(23.14±2.67)kg/m2。
2.2 不同程度 CHF 患者 LEP 水平比較
根據 LVEF 水平對患者進行分組,≥45% 組 31 例,35%~45% 組 19 例,≤35% 組 21 例。各組臨床特點和主要實驗室指標見表 1。LVEF≤35% 組的 LEP 水平明顯低于前兩組,且 NT-proBNP 顯著升高。LVEF≥45% 組與 35%~45% 組 LEP 和 NT-proBNP 水平差異無統計學意義(表 2),線性相關分析也顯示,lnLEP 與 LVEF(R=0.013,P=0.114)及 lnBNP 與 lnLEP(R=–0.106,P=0.379)差異均無統計學意義。
2.3 CSA 與 LEP、NT-proBNP 的相關性
71 例 CHF 患者中,32 例存在 CSA,39 例無 SDB,存在 CSA 者大多為老年男性[15 例,平均年齡(69.3±4.5)歲]。存在 CSA 不同水平 LVEF 亞組的 LEP 水平明顯低于相對照無 SDB 組,且 NT-proBNP 水平明顯更高(表 2)。二分類 Logistic 回歸分析顯示,不同水平 LVEF 三個亞組的 CSA 與 lnLEP 均顯著相關(表 3)。
在 LVEF≤35% 組,高水平 NT-proBNP 者發生 CSA 事件風險性高(OR=5.94,P=0.045),發生率高達 71.4%,明顯高于其他組,但在對年齡、性別、BMI 等因素進行校正后,這種相關性不再存在(OR=6.432,P=0.105)。與無 SDB 者相比,存在 CSA 嚴重心功能不全患者的 LEP 更低,在對年齡、性別、BMI 等因素進行校正后,這種相關性仍存在(OR=0.013,P=0.002)。線性相關分析顯示,lnBNP 與 lnLEP 呈負相關(R=–0.751,P<0.001),在對年齡、性別及 BMI 校正后,此相關性仍然存在(R=–0.607,P=0.004)。





3 討論
LEP 不僅與肥胖、胰島素抵抗、糖尿病關系密切,也與多種心血管疾病密切相關。有學者指出,LEP 與呼吸調控系統有關[13]。近些年的研究主要集中在 LEP 與 OSA 或肥胖低通氣綜合征的相關性,認為影響呼吸控制系統可能的機制或與 LEP 具有促進交感神經興奮,緩解了睡眠中的呼吸抑制有關[14]。但 LEP 與 CSA 的研究卻相對較少。既往研究認為,CHF 患者血清 LEP 水平與心力衰竭的嚴重程度相關,但與病因無關[7]。我們的研究發現,輕中度心功能不全時,這種相關性并不顯著。當心功能嚴重惡化時,無論是否校正年齡、性別、BMI 等因素,存在 CSA 的 CHF 患者 LEP 明顯降低。CHF 患者心功能惡化時 LEP 水平降低的原因可能有:(1)心功能極度低下時,患者食欲下降,進食減少,體質消耗,出現心源性惡病質,胰島素分泌相對不足。由于胰島素與 LEP 存在雙向調節作用[15],胰島素的減少抑制 LEP 的表達,導致 LEP 水平下降。(2)心力衰竭嚴重階段交感神經系統興奮性增強,機體分解代謝大于合成代謝,導致體內脂肪含量和肌肉質量減少,BMI 降低。因 LEP 與體脂含量和體重指數呈正相關[16],故 LEP 合成和分泌也相應減少。另外,我們認為,LEP 具有能夠促進交感神經興奮的作用,重度心功能不全時,LEP 降低,使迷走神經傳入性沖動相對增強,引起過度通氣,觸發 CSA 發生。CSA 多見于 CHF 患者,發生機制方面與 CHF 患者化學感受器對二氧化碳的敏感性度增加有關,也有認為是由于化學感受器敏感性增加與 LEP 的聯合效應所致[9]。
本研究發現,與無 SDB 相比,有 CSA 者 ODI 顯著升高,且多超過 20 次/h,但組間差異無統計學意義。我們認為,這與 CSA 患者心功能明顯減退,夜間反復低氧血癥,頻繁微覺醒,睡眠有效率下降,致 CSA 占總睡眠時間的比例減少有關。CSA 可以加重 CHF 患者夜間缺氧,導致 LVEF 降低,對左心功能產生負性影響。夜間反復發生的呼吸暫停及低通氣可引起低氧血癥,導致肺血管收縮,肺動脈高壓,右心室后負荷增大,加重右心衰;缺氧尚可導致體循環壓增高,增加左心室后負荷,引起左心室肥厚,加重心力衰竭程度[17]。本研究顯示,LVEF≤35% 組 CHF 患者的左心房直徑、左心室直徑及右心房直徑明顯高于 LVEF 較高組,但室間隔厚度、右心室直徑、主動脈內徑與其他兩組間的差異無統計學意義。CHF 患者左心房增大時,使肺靜脈回流受阻,加重肺靜脈淤血,肺迷走神經傳入性沖動增強,引起過度換氣,使 PaCO2 下降到呼吸暫停閾值以下,并觸發 CSA 發生[18]。同時,因肺淤血及心輸出量下降導致肺與頸動脈體之間的循環時間延長,進一步加重 CSA 的發生[19]。
研究發現,CHF 患者發生 CSA 的危險因素之一為過度通氣相關的低二氧化碳分壓[20]。我們的研究顯示,合并 CSA 的 CHF 者清醒時 PaCO2 低于不合并 CSA 者。臨床上常發現,心功能不全患者多有喘息癥狀,呼吸頻率加快,這種過度通氣狀態也是與低 PaCO2 相一致。
國內外指南及共識指出,NT-proBNP 對心力衰竭的診斷及預后評估具有一定價值[10, 21]。近年,Cundrle 等[9]首次發現心力衰竭合并 CSA 時 LEP 與腦鈉肽相互抑制關系,具體機制尚不清楚,可能與利鈉肽類抑制脂肪細胞釋放 LEP 有關[22]。本研究顯示,僅在心功能極度低下時,NT-proBNP 與 LEP 呈負相關關系,且 NT-proBNP 并不是 CSA 的獨立危險因素。我們推測這可能與所選病例數目及 CHF 癥狀體征有關。今后仍需大樣本的研究。
總之,CHF 發生的 CSA 與 LEP、NT-proBNP 之間存在一定相關關系。心功能明顯減退患者如果出現 NT-proBNP 顯著升高和 LEP 明顯降低,預示 CSA 的發生,而 CSA 在一定程度上或許是心力衰竭病情進展的一種標志。
穩定期慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)患者的睡眠呼吸障礙(sleep-disordered breathing,SDB)患病率很高,可超過 50%[1]。2008 年歐洲心臟病學會在急慢性心力衰竭診治指南指出癥狀性 CHF 患者多合并 SDB,并將 SDB 作為心力衰竭的重要誘發因素,建議在常規診療 CHF 時要考慮 SDB 因素[2]。SDB 包括中樞性睡眠呼吸暫停(central sleep apnea,CSA)和阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea,OSA)。CSA 常見于 CHF,尤其是左心室收縮功能障礙者,甚至超過 OSA[1]。陳-施呼吸(Cheyne-Stokes respiration,CSR)是 CHF 嚴重程度或心功能惡化的一種標志[1, 3],睡眠中的 CSR 被認為屬于 CSA,或統稱為 CSR-CSA[3]。
瘦素(leptin,LEP)是由肥胖基因編碼、由脂肪組織分泌的一種肽類激素,不僅與肥胖、胰島素抵抗、糖尿病關系密切,也與高血壓病、冠心病等心血管疾病密切相關[4]。LEP 在 CHF 發病過程中可作為一種保護因子,發揮抗炎、抗動脈粥樣硬化等生物學活性,保護機體免受損傷[5],也參與代謝異常的發生[6]。一般認為 CHF 患者的 LEP 水平在心力衰竭發生過程中升高,但在病情嚴重階段下降[7-9]。LEP 和 N 末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)與 CHF 患者 CSA 易患性增加有關[8-9]。為進一步探討 CHF 患者 LEP 的變化、LEP 和 NT-proBNP 水平與 CSA 發生之間的相關性,我們開展了本研究。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
納入 2015 年 12 月至 2017 年 4 月入住武漢大學人民醫院心血管內科及呼吸科并接受多導睡眠監測的 CHF 患者。CHF 的診斷標準符合 2014 中國心力衰竭診斷和治療指南[10]:有著 CHF 臨床癥狀及相應心臟超聲和 X 線影像學表現,左室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)≤60%,藥物治療控制良好的穩定期患者,NYHA 分級Ⅱ~Ⅲ級。其中,穩定期指 CHF 癥狀、體征穩定 1 個月以上。排除標準:年齡≥80 歲;肥胖[體重指數(body mass index,BMI)≥25 kg/m2];OSA 或以 OSA 為主的混合性睡眠呼吸暫停;明顯打鼾及日間嗜睡;急性左心功能不全;中重度水鈉潴留;未控制高血壓;1 個月內急性心肌梗死;重度慢性阻塞性肺疾病或動脈二氧化碳分壓(PaCO2)≥50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);3 個月內腦卒中;嚴重肝腎功能不全、糖尿病、甲狀腺功能亢進或減低、庫欣綜合征等。
根據 LVEF 將患者分為三組:≥45% 組、35%~45% 組、≤35% 組。根據多導睡眠監測是否存在 CSA 分為 CSA 組與無 SDB 組。
1.2 方法
納入患者填寫基本情況及 Epworth 嗜睡量表(Epworth sleepiness scale,ESS),并于當晚行多導睡眠監測(Somnoscreen Plus Tele PSG,Somnomedics GmbH,德國),于次日晨起空腹抽肘靜脈血,分別加入促凝管和抗凝管中,送至我院檢驗科及中心實驗室測 NT-proBNP、C 反應蛋白(C reactive protein,CRP)、LEP。NT-proBNP 采用免疫放射法測定,CRP、LEP 采用酶聯免疫吸附法檢測。
多導睡眠監測:所有受試者均進行整夜不少于 7 h 的多導睡眠監測。監測當日受檢者禁用鎮靜劑、煙酒和咖啡,記錄和分析睡眠相關指標,包括呼吸暫停低通氣指數(apnea-hypopnea index,AHI)、氧減指數(oxygen desaturation index,ODI)、最低 SaO2 等。根據美國睡眠醫學會《睡眠及其相關事件 AASM 判讀手冊—規則、術語和技術規范》[11]和《睡眠障礙國際分類》第 3 版對睡眠相關呼吸事件進行判讀[12]。
心臟結構及左心功能測定:采用美國 GE 公司 LOGIQE9 全數字化多功能彩色多普勒超聲診斷儀對所有受試者行心臟彩色多普勒超聲血流檢查,并測定各心腔容積及 LVEF。
觀察指標包括人口學參數、CHF 病因、血清 NT-proBNP、血清 CRP、血清 LEP、心臟超聲以及睡眠呼吸障礙相關參數。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 20.0 統計軟件。不同資料分別進行正態性檢驗和方差齊性檢測,NT-proBNP 和 LEP 轉換成對數后符合正態分布,對符合正態分布的計量資料以均數±標準差(
±s)表示,兩組或多組間的比較分別采用配對 t 檢驗或單因素方差分析;構成比或率之間比較采用 χ2檢驗。對數轉換后的 LEP(lnLEP)及 NT-proBNP(lnBNP)、LVEF 等變量之間相關性采用線性相關分析,CSA 與 lnBNP 及 lnLEP 之間相關性采用二分類 Logistics 回歸分析,多元 Logistic 回歸分析比較 CSA 與 LEP 及 NT-proBNP 濃度之間的相關性。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 患者一般資料
共納入符合標準的 CHF 患者 71 例,其中男 50 例,女 21 例,年齡 41~79 歲,平均年齡(64.7±10.5)歲,平均 BMI 為(23.14±2.67)kg/m2。
2.2 不同程度 CHF 患者 LEP 水平比較
根據 LVEF 水平對患者進行分組,≥45% 組 31 例,35%~45% 組 19 例,≤35% 組 21 例。各組臨床特點和主要實驗室指標見表 1。LVEF≤35% 組的 LEP 水平明顯低于前兩組,且 NT-proBNP 顯著升高。LVEF≥45% 組與 35%~45% 組 LEP 和 NT-proBNP 水平差異無統計學意義(表 2),線性相關分析也顯示,lnLEP 與 LVEF(R=0.013,P=0.114)及 lnBNP 與 lnLEP(R=–0.106,P=0.379)差異均無統計學意義。
2.3 CSA 與 LEP、NT-proBNP 的相關性
71 例 CHF 患者中,32 例存在 CSA,39 例無 SDB,存在 CSA 者大多為老年男性[15 例,平均年齡(69.3±4.5)歲]。存在 CSA 不同水平 LVEF 亞組的 LEP 水平明顯低于相對照無 SDB 組,且 NT-proBNP 水平明顯更高(表 2)。二分類 Logistic 回歸分析顯示,不同水平 LVEF 三個亞組的 CSA 與 lnLEP 均顯著相關(表 3)。
在 LVEF≤35% 組,高水平 NT-proBNP 者發生 CSA 事件風險性高(OR=5.94,P=0.045),發生率高達 71.4%,明顯高于其他組,但在對年齡、性別、BMI 等因素進行校正后,這種相關性不再存在(OR=6.432,P=0.105)。與無 SDB 者相比,存在 CSA 嚴重心功能不全患者的 LEP 更低,在對年齡、性別、BMI 等因素進行校正后,這種相關性仍存在(OR=0.013,P=0.002)。線性相關分析顯示,lnBNP 與 lnLEP 呈負相關(R=–0.751,P<0.001),在對年齡、性別及 BMI 校正后,此相關性仍然存在(R=–0.607,P=0.004)。





3 討論
LEP 不僅與肥胖、胰島素抵抗、糖尿病關系密切,也與多種心血管疾病密切相關。有學者指出,LEP 與呼吸調控系統有關[13]。近些年的研究主要集中在 LEP 與 OSA 或肥胖低通氣綜合征的相關性,認為影響呼吸控制系統可能的機制或與 LEP 具有促進交感神經興奮,緩解了睡眠中的呼吸抑制有關[14]。但 LEP 與 CSA 的研究卻相對較少。既往研究認為,CHF 患者血清 LEP 水平與心力衰竭的嚴重程度相關,但與病因無關[7]。我們的研究發現,輕中度心功能不全時,這種相關性并不顯著。當心功能嚴重惡化時,無論是否校正年齡、性別、BMI 等因素,存在 CSA 的 CHF 患者 LEP 明顯降低。CHF 患者心功能惡化時 LEP 水平降低的原因可能有:(1)心功能極度低下時,患者食欲下降,進食減少,體質消耗,出現心源性惡病質,胰島素分泌相對不足。由于胰島素與 LEP 存在雙向調節作用[15],胰島素的減少抑制 LEP 的表達,導致 LEP 水平下降。(2)心力衰竭嚴重階段交感神經系統興奮性增強,機體分解代謝大于合成代謝,導致體內脂肪含量和肌肉質量減少,BMI 降低。因 LEP 與體脂含量和體重指數呈正相關[16],故 LEP 合成和分泌也相應減少。另外,我們認為,LEP 具有能夠促進交感神經興奮的作用,重度心功能不全時,LEP 降低,使迷走神經傳入性沖動相對增強,引起過度通氣,觸發 CSA 發生。CSA 多見于 CHF 患者,發生機制方面與 CHF 患者化學感受器對二氧化碳的敏感性度增加有關,也有認為是由于化學感受器敏感性增加與 LEP 的聯合效應所致[9]。
本研究發現,與無 SDB 相比,有 CSA 者 ODI 顯著升高,且多超過 20 次/h,但組間差異無統計學意義。我們認為,這與 CSA 患者心功能明顯減退,夜間反復低氧血癥,頻繁微覺醒,睡眠有效率下降,致 CSA 占總睡眠時間的比例減少有關。CSA 可以加重 CHF 患者夜間缺氧,導致 LVEF 降低,對左心功能產生負性影響。夜間反復發生的呼吸暫停及低通氣可引起低氧血癥,導致肺血管收縮,肺動脈高壓,右心室后負荷增大,加重右心衰;缺氧尚可導致體循環壓增高,增加左心室后負荷,引起左心室肥厚,加重心力衰竭程度[17]。本研究顯示,LVEF≤35% 組 CHF 患者的左心房直徑、左心室直徑及右心房直徑明顯高于 LVEF 較高組,但室間隔厚度、右心室直徑、主動脈內徑與其他兩組間的差異無統計學意義。CHF 患者左心房增大時,使肺靜脈回流受阻,加重肺靜脈淤血,肺迷走神經傳入性沖動增強,引起過度換氣,使 PaCO2 下降到呼吸暫停閾值以下,并觸發 CSA 發生[18]。同時,因肺淤血及心輸出量下降導致肺與頸動脈體之間的循環時間延長,進一步加重 CSA 的發生[19]。
研究發現,CHF 患者發生 CSA 的危險因素之一為過度通氣相關的低二氧化碳分壓[20]。我們的研究顯示,合并 CSA 的 CHF 者清醒時 PaCO2 低于不合并 CSA 者。臨床上常發現,心功能不全患者多有喘息癥狀,呼吸頻率加快,這種過度通氣狀態也是與低 PaCO2 相一致。
國內外指南及共識指出,NT-proBNP 對心力衰竭的診斷及預后評估具有一定價值[10, 21]。近年,Cundrle 等[9]首次發現心力衰竭合并 CSA 時 LEP 與腦鈉肽相互抑制關系,具體機制尚不清楚,可能與利鈉肽類抑制脂肪細胞釋放 LEP 有關[22]。本研究顯示,僅在心功能極度低下時,NT-proBNP 與 LEP 呈負相關關系,且 NT-proBNP 并不是 CSA 的獨立危險因素。我們推測這可能與所選病例數目及 CHF 癥狀體征有關。今后仍需大樣本的研究。
總之,CHF 發生的 CSA 與 LEP、NT-proBNP 之間存在一定相關關系。心功能明顯減退患者如果出現 NT-proBNP 顯著升高和 LEP 明顯降低,預示 CSA 的發生,而 CSA 在一定程度上或許是心力衰竭病情進展的一種標志。