CC BY
467
Синдром ожирения-гиповентиляции
С.Н. Авдеев, Г.С. Нуралиева
Синдром ожирения-гиповентиляции (СОГ) - это сочетание ожирения (индекс массы тела - ИМТ >30 кг/м2) и альвеолярной гиповентиляции в дневное время - парциальное напряжение углекислого газа в артериальной крови (РаСО2) более 45 мм рт. ст. [1, 2].
СОГ был впервые описан Burwell C.S. et al. в 1956 г. [3] под названием пиквикский синдром (мальчик-слуга Джо, персонаж романа Ч. Диккенса “Посмертные записки Пиквикс-кого клуба”, страдал ожирением и сонливостью). У больного, наблюдавшегося Burwell C.S., кроме выраженного ожирения и дневной сонливости, имелись также гипоксемия и гипер-капния, вторичный эритроцитоз, легочная гипертензия и картина легочного сердца. Примерно через 10 лет были описаны эпизоды остановки дыхания (апноэ) во время сна [4], причем апноэ было зарегистрировано у больных с пиквикским синдромом, что привело к смешению понятий СОГ и ночного апноэ. В 1976 г. Guilleminault C. et al. ввели понятие синдрома обструктивного апноэ во время сна (СОАС), причем стало ясно, что апноэ довольно часто может встречаться и у больных с нормальной массой тела [5].
Термин “синдром ожирения-гиповентиляции” был впервые введен Rochester D.F. и Enson Y. в 1974 г., которые опубликовали результаты наблюдения за 16 больными с ожирением и гиперкапнией [6]. С этого времени понятие СОГ используется более широко, чем пиквикский синдром, так как позволяет избежать терминологической путаницы [7].
Сергей Николаевич Авдеев -
докт. мед. наук, зав. лаб. дыхательной недостаточности и интенсивной терапии НИИ пульмонологии Росздрава.
Галия Сериковна Нуралиева -
канд. мед. наук, научный сотрудник НИИ пульмонологии Росздрава.
Проведенные исследования показали, что около 10-15% больных с СОАС имеют гиперкапнию в дневное время [8]. С другой стороны, хотя большинство (80-90%) больных с СОГ имеют также эпизоды апноэ во время сна, у ряда больных их нет совсем, а ночью у них происходит выраженное снижение альвеолярной вентиляции, что соответствует полисомнографи-ческим критериям синдрома гиповентиляции во время сна [9]. Критерии СОГ и СОАС представлены в табл. 1.
Эпидемиология
Масштабные данные о встречаемости и заболеваемости СОГ практически отсутствуют, однако о значении СОГ можно судить по результатам некоторых исследований. По приблизительным подсчетам, СОГ встречается у 10% лиц, страдающих ожирением (ИМТ >30 кг/м2). В одной из наиболее крупных работ у пациентов с СОГ средний ИМТ составлял 40 ± 8 кг/м2 [1]. Среди больных с ожирением (ИМТ >35 кг/м2), госпитализированных в терапевтический стационар, дневная ги-перкапния, не связанная с другими за-
болеваниями, наблюдалась у 31% [10]. Хотя только избыточная масса тела не объясняет развитие гиповентиляции, среди больных с более выраженным ожирением (ИМТ >50 кг/м2) дневная гиперкапния имеется почти у 50%.
СОГ ассоциирован с высокой болезненностью и летальностью. Основными причинами смерти при СОГ служат дыхательная недостаточность (ДН) и тромбоэмболия легочной артерии. Летальность у пациентов с СОГ в течение 18 мес составляла 23% по сравнению с 9% у больных с простым ожирением (без гиперкап-нии) [10]. При этом, несмотря на установленный диагноз СОГ, лишь 13% больных выписываются из стационара с эффективными рекомендациями по ведению СОГ
Клиническая картина и лабораторная диагностика
Подробное описание клинической картины СОГ, данное ВигшеИ С.Э. е1 а1., остается актуальным и в наши дни [3]:
• выраженное ожирение;
• дневная сонливость;
Таблица 1. Критерии простого ожирения, СОАС и СОГ
Критерии Простое ожирение СОАС СОГ
ИМТ, кг/м2 >30 Различный, но риск увеличивается при повышении ИМТ >30
РаСО2 в дневное Норма Норма >45
время, мм рт. ст.
Ночные нарушения Менее Более 5 эпизодов А. СОАС - более 5 эпизодов
дыхания по данным 5 эпизодов апноэ* в час апноэ* в час.
полисомнографии апноэ* в час Б. Синдром гиповентиляции во время сна - повышение РаСО2 >10 мм рт. ст. по сравнению с дневным уровнем или десатурация во время сна не объясняется апноэ/гипопноэ. В. Сочетание признаков СОАС и гиповентиляции во время сна.
* Учитываются эпизоды апноэ, гипопноэ и ночных пробуждений.
0ЕГ1 „
—I—I— |— Рестрикция —I
Норма Легочный фиброз СОГ
Рис. 1. Структура легочных объемов в норме, при СОГ и легочном фиброзе. РОвыд - резервный объем выдоха, ДО - дыхательный объем, РОвд - резервный объем вдоха, ОЕЛ - общая емкость легких, ОО - остаточный объем, ИЕ - инспираторная емкость, ФОЕ - функциональная остаточная емкость, ЖЕЛ - жизненная емкость легких.
лось у 59% больных СОГ, а в среднем оно составляло 23 ± 10 мм рт. ст. [1].
• тремор, мышечные подергивания;
• цианоз;
• периодическое дыхание;
• вторичная полицитемия;
• гипертрофия правого желудочка;
• правожелудочковая недостаточность.
Клиническая картина отражает наличие нарушений газообмена (гипо-ксемии и гиперкапнии) и расстройств дыхания во время сна. Как правило, большинство больных жалуются на дневную сонливость, повышенную утомляемость, ночные и утренние головные боли [2]. Одна из основных жалоб - одышка при физической нагрузке. Проявлениями хронической гипо-ксемии служат центральный цианоз, вторичный эритроцитоз, легочная гипертензия и легочное сердце (набухшие шейные вены, гепатомегалия, периферические отеки). Очень часто больные СОГ страдают сопутствующими заболеваниями, связанными с ожирением (сахарный диабет, артериальная гипертензия, гиперлипидемия и атеросклероз). Сердечно-сосудистая патология присутствует у 30-50% больных СОГ [1].
Для подтверждения наличия дневной гиперкапнии необходимо проведение анализа газового состава артериальной крови. При этом обычно помимо повышения уровня РаС02 обнаруживается гипоксемия (парциальное напряжение кислорода - Ра02 -менее 70 мм рт. ст.) и компенсированный респираторный ацидоз. В отличие от больных с обструктивными заболеваниями легких, у пациентов с СОГ может нормализоваться РаС02 во время произвольной гипервентиляции. Повышенный уровень бикарбонатов подтверждает наличие хронической гиперкапнии.
Лабораторные тесты должны включать развернутый клинический анализ крови, определение концентрации электролитов и креатинина, исследование гормонов щитовидной железы. Более чем у половины больных СОГ находят повышение концентрации гемоглобина крови и гематокрита [1]. Выраженный гипотиреоз даже при отсутствии изменений со сто-
роны легких может приводить к альвеолярной гиповентиляции (снижение функции щитовидной железы наблюдается у 3% больных СОГ) [11].
В рамках функционального обследования у больных СОГ рекомендуется выполнение спирометрии, бо-диплетизмографии, тестов на силу дыхательных мышц (измерение максимального инспира-торного и экспираторного давления в полости рта) [2]. Для этих больных характерно наличие рестриктивного синдрома (рис. 1), проявляющегося снижением статических легочных объемов (функциональной остаточной емкости и общей емкости легких), а наибольшие изменения наблюдаются со стороны резервного объема выдоха. Сила дыхательных мышц у больных СОГ обычно значительно снижена [12]. Функциональные тесты позволяют выявить у больных СОГ сопутствующие заболевания дыхательных путей, наиболее часто - хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), так как около половины больных СОГ - курильщики [1]. У половины больных СОГ индекс Тиффно находится в пределах 60-70%, что указывает на наличие невыраженной бронхиальной обструкции [1]. Как и СОГ, ХОБЛ сама по себе может приводить к альвеолярной гиповентиляции, однако гиперкапния редко наблюдается у больных ХОБЛ с объемом форсированного выдоха за 1-ю секунду >1 л.
С учетом того, что у большинства больных СОГ течение заболевания осложняется легочной гипертензией и правожелудочковой недостаточностью, в спектр исследований необходимо включать эхокардиографию. Повышение среднего давления в легочной артерии >20 мм рт. ст. наблюда-
Необходимо также оценивать функцию левого желудочка, которая бывает нарушена у 40-50% больных с выраженным ожирением [13].
Наконец, при обследовании больных СОГ рекомендуется проводить ночную полисомнографию. Как уже говорилось, в большинстве случаев у пациентов с СОГ наблюдаются ночные нарушения дыхания по типу СОАС, однако у 10-20% находят только гиповентиляцию во время сна [1]. Ночная полисомнография может быть необходима для правильного выбора режима респираторной поддержки больных СОГ [14].
Патофизиология
Хроническая ДН у больных с СОГ на ранних стадиях может проявляться изолированной гипоксемией, в основе которой лежит вентиляционно-перфузионный дисбаланс (причиной этого дисбаланса служат коллапс малых дыхательных путей, микроателектазы базальных отделов легких и относительное повышение сердечного выброса) [15]. Наиболее характерным патофизиологическим нарушением у больных СОГ является альвеолярная гиповентиляция, которая развивается вследствие как ожирения, так и сопутствующей патологии (СОАС,
Tаблица 2. Средние значения параметров дыхательного паттерна, механики дыхания и газообмена в норме, у больных с
простым ожирением и с СОГ 12, 17]
Показатели Норма Простое ожирение СОГ
Частота дыхания, дыханий в 1 мин 13 17 20
Дыхательный объем, мл 690 640 490
Дыхательный объем, мл/кг 9,5 5,2 4,0
Комплайнс респираторной системы, мл/см вод. ст. 104 ± 5 81 ± 7 45 ± 3
Комплайнс легких, мл/см вод. ст. 211 ± 20 157 ± 20 122 ± 36
Комплайнс грудной клетки, мл/см вод. ст. 214 ± 14 196 ± 18 79 ± 10
Сопротивление респираторной системы, см вод. ст./л/с 4,8 ± 0,5 7,7 ± 0,7 11,6 ± 1,8
Сопротивление легких, см вод. ст./л/с 1,3 ± 0,1 3,8 ± 0,3 3,8 ± 0,6
Сопротивление грудной клетки, см вод. ст./л/с 3,4 ± 0,6 4,6 ± 0,7 7,8 ± 2,1
РаС02, мм рт. ст. 38 39 51
Ра02, мм рт. ст. 89 80 59
Альвеоло-артериальный градиент по кислороду, мм рт. ст. 15 23 27
Диффузионная способность легких, мл/мин/мм рт. ст. 35 30 25
бронхиальная обструкция). В основе гиповентиляции лежит повышение работы дыхания вследствие низкого комплайнса (податливости) грудной клетки (нагрузка массой), низкого комплайнса легких, повышенного сопротивления дыхательных путей. Дополнительный вклад в развитие альвеолярной гиповентиляции вносят снижение центральной инспиратор-ной активности и частые эпизоды обструкции верхних дыхательных путей во время сна.
Повышение работы дыхания
Многими исследователями повышение работы дыхания рассматривается как ведущий механизм развития гиперкапнии у больных СОГ [16]. Общий комплайнс респираторной системы у больных СОГ снижен на 60%, в то время как у больных с простым ожирением не более чем на 20% (табл. 2) [12, 17]. Снижение комплайнса грудной клетки можно полностью отнести на счет выраженного ожирения, кроме того, у больных СОГ нередко наблюда-
ется снижение комплайнса легких за счет повышения объема крови в легких и закрытия дыхательных путей в зависимых регионах за счет ожирения. Снижение комплайнса респираторной системы и повышение сопротивления дыхательных путей приводят к повышению работы дыхания у больных СОГ (более чем в 3 раза по сравнению со здоровыми людьми) [17]. Существует тесная взаимосвязь между увеличением работы дыхания и уровнем РаС02, а также между кислородной ценой дыхания и РаС02 [18].
Снижение центральной инспираторной активности
Предполагается, что у больных СОГ определенную роль в развитии гиперкапнии играет и нарушение контроля вентиляции. Вентиляционный ответ дыхательного центра на СО2, оцениваемый по показателю Р0,1 (окклюзионное инспираторное давление в полости рта за 0,1 с), был значительно снижен у больных СОГ по сравнению с больными с простым ожирением [19]. С другой стороны, при использовании иного метода оценки центральной инспираторной активности было обнаружено, что у больных с простым ожирением вентиляционный ответ повышен, а у пациентов с СОГ -не отличается от здоровых лиц [20]. Таким образом, поддержание нормального уровня СО2 в крови у больных с ожирением может достигаться за счет чрезмерной активации дыхательного центра, в то время как при
СОГ данный компенсаторный механизм не действует.
Повторяющиеся эпизоды
апноэ во время сна
У большинства больных СОГ ночной сон нарушен вследствие частых эпизодов обструктивного апноэ. Хроническая гипоксемия и фрагментация сна при СОАС снижают центральную инспираторную активность [8, 20]. В сочетании с нарушением механики дыхания это может препятствовать восстановлению нормального уровня СО2 в крови, что опять приводит к гипо-ксемии, фрагментации сна, снижению вентиляционного ответа - таким образом замыкается порочный круг [2]. Кроме того, есть данные, что депривация сна даже у здоровых лиц приводит к угнетению дыхательного центра [21].
Терапия СОГ
Снижение массы тела
Идеальным методом лечения больных СОГ служит снижение массы тела (МТ). Доказано, что уменьшение МТ как минимум на 10 кг может привести к разрешению гиперкапнии и повышению активности дыхательного центра [6]. Кроме того, снижение МТ при СОГ приводит к значительному улучшению качества сна - уменьшению числа эпизодов ночных апноэ и улучшению ночной оксигенации [22].
Традиционными способами коррекции МТ являются изменение стиля жизни (физические упражнения, диета) и медикаментозная терапия (сибут-рамин, орлистат). Однако у больных с СОГ при помощи консервативных методов сложно значимо снизить МТ
Больным с ИМТ более 35 кг/м2 могут быть рекомендованы хирургические методы уменьшения МТ: желудочное шунтирование, сужение просвета части желудка (регулируемое кольцо желудка, вертикальная гастропластика), уменьшение емкости желудка за счет введения внутрижелудочного баллона. Однако хирургические вмешательства сопровождаются повышенным риском летального исхода (до 3%), и далеко не все пациенты решаются на такие инвазивные процедуры.
Стимуляторы дыхания
Метилпрогестерон является стимулятором дыхательного центра, в основе его действия лежит повышение чувствительности к СО2. В небольших краткосрочных исследованиях было показано, что метилпрогестерон способен улучшать ночной газообмен у больных СОГ [23]. Однако препарат не влияет на другие механизмы, приводящие к гиперкапнии, не улучшает качество и структуру сна, нет данных о возможности его длительного применения, поэтому в настоящее время эксперты не рекомендуют его использование у больных СОГ
Респираторная поддержка
Наиболее эффективным методом терапии больных СОГ является длительная респираторная поддержка в домашних условиях. Чаще всего используется неинвазивная вентиляция легких (НВЛ) - метод респираторной поддержки, при котором взаимосвязь пациента с респиратором осуществляется при помощи носовых или лицевых масок (рис. 2). В домашних условиях обычно используются портативные респираторы - регулируемые по объему и регулируемые по давлению. Контролируемые по давлению режимы (В1РДР - двухуровневое положительное давление в дыхательных путях, СРАР - постоянное положительное давление в дыхательных путях) позволяют лучше компенсировать “утечку” дыхательного объема, а контролируемые по объему режимы обеспечивают стабильную величину дыхательного объема и минутной вентиляции, несмотря на изменения импеданса бронхолегочной системы [24].
Режим СРАР у больных СОГ (в отличие от больных с СОАС) часто не приносит эффекта, поэтому в подавляющем большинстве случаев используются другие режимы (чаще всего -В1РДР). Как правило, при проведении НВЛ пациенты используют респираторы в ночное время и, возможно, несколько часов в дневное время. Параметры вентиляции обычно подбирают в условиях стационара, а затем проводится регулярное наблюдение за па-
циентами и обслуживание аппаратуры специалистами на дому.
В основе терапевтического действия НВЛ, помимо улучшения газообмена, лежат следующие механизмы [25]:
• улучшение функции дыхательных мышц;
• восстановление чувствительности хеморецепции;
• снижение нагрузки на аппарат дыхания;
• улучшение качества сна.
Долгосрочные исследования продемонстрировали, что НВЛ у больных СОГ приводит к значительному уменьшению клинических симптомов, улучшению газообмена и качества жизни [8, 26].
Лечение острой ДН при СОГ
У больных СОГ довольно часто возникает декомпенсация хронической ДН, требующая проведения респираторной поддержки. В ряде исследований наличие тяжелого ожирения являлось причиной длительной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) и продолжительного пребывания больных в отделении интенсивной терапии (ОИТ) и в стационаре [27].
В нескольких небольших исследованиях была показана возможность использования НВЛ при острой ДН у больных с СОГ [7,
28]. НВЛ позволяет
Tаблица 3. Исходы лечения у больных СОГ при НВЛ и стан-
1 1 |\/Г| 1 1Г1Г1 Исходы Группа стандартной терапии (п = 19) Группа НВЛ (п = 19)
Госпитализация в ОИТ число больных (%) 18 (95) 13 (68)
ИВЛ, число больных (%) 17 (90) 2 (11)*
Длительность респираторной поддержки, сут 14,7 ± 10,5 5,2 ± 4,3*
Длительность пребывания в ОИТ, сут 14,4 ± 10,2 5,8 ± 2,7*
Длительность пребывания в стационаре, сут 28,4 ± 12,7 18,1 ± 7,2*
Госпитальная летальность, число больных (%) 5 (26) 0*
Повторные госпитализации в течение 3 мес, число больных (%) 3 (16) 1 (5)
Летальность в течение 3 мес, число больных (%) 6 (32) 0*
* Различия между группами достоверны, р < 0,05.
избежать развития многих инфекционных и механических осложнений традиционной ИВЛ, в то же время обеспечивая эффективное восстановление газообмена и достижение разгрузки дыхательной мускулатуры у больных с острой ДН [29]. Во время НВЛ больной находится в сознании и, как правило, не требуется применения седативных препаратов и миорелаксантов.
В недавно проведенном нами исследовании типа “случай-контроль” у
1
Рис. 2. Неинвазивная вентиляция легких у больного СОГ.
больных СОГ с острой ДН проводилось сравнение эффективности стандартного лечения (медикаментозная терапия, кислородотерапия, при необходимости - ИВЛ) и его сочетания с НВЛ [30]. В группе НВЛ проведение интубации трахеи потребовалось лишь 2 больным, летальных исходов отмечено не было. В то же время в группе стандартной терапии интубация трахеи была выполнена 90% больных, а госпитальная летальность составила 26% (табл. 3). Таким образом, НВЛ у больных с обострением СОГ является более эффективной и безопасной процедурой по сравнению с традиционными методами терапии.
Список литературы
1. Kessler R. et al. // Chest. 2001. V 120.
P. 369.
2. Olsen E.J. et al. // Mayo Clin. Proc. 2003.
V. 78. P. 1545.
3. Burwell C.S. et al. // Amer. J. Med. 1956.
V. 21. P. 811.
4. Gastaut H. et al. // Rev. Neurol. 1965. V. 112. P 568.
5. Guilleminault C. et al. // Science. 1973. V. 181. P 856.
6. Rochester D.F., Enson Y // Amer. J. Med. 1974. V. 57. P 402.
7. Rabec C. et al. // Rev. Mal. Respir. 1998. V. 15. P 269.
8. Piper A.J., Sullivan C.E. // Chest. 1994. V. 105. P 434.
9. American Academy of Sleep Task Force // Sleep. 1999. V. 22. P. 667.
10. Nowbar S. et al. // Amer. J. Med. 2004. V. 116. P 1.
11. Lin C.C. et al. // Chest. 1992. V. 102. P. 1663.
12. Rochester D.F. // The Heart and Lung in Obesity / Ed. by Alpert M.A., Alexander J.K. N.Y., 1998. P 109.
13. Adams J.P, Murphy PG. // Br. J. Anaesth. 2000. V. 85. P 91.
14. Guo Y.F. Contribution of polygraphy and polysomnography to nocturnal monitoring of patients with obesity-hypoventilation syndrome (OHS) and non-invasive ventilation (NIV). Geneve, 2004.
15. Reybet-Degat O. et al. // Rev. Pneumol. Clin. 2002. V. 58. P 111.
16. Weitzenblum E. et al. // Rev. Pneumol. Clin. 2002. V. 58. P. 83.
17. Sharp J.T. et al. // J. Clin. Invest. 1964. V. 43. P. 728.
18. Kaufman B.J. et al. // J. Clin. Invest. 1959. V. 38. P. 500.
19. Lopata M., Onal E. // Amer. Rev. Respir Dis. 1982. V. 126. P 640.
20. Koenig S.M. // Amer. J. Med. Sci. 2001. V. 321. P 249.
21. Cooper K.R., Phillips B.A. // J. Appl. Physiol. 1982. V. 53. P 855.
22. Harman E.M. et al. // Chest. 1982. V. 82. P 291.
23. Sutton F. et al. // Ann. Intern. Med. 1975. V. 83. P. 476.
24. Brochard L. // Intens. Care Med. 1993. V. 19. P 431.
25. Leger P, Muir J.F. // Eur. Resp. Monograph. V. 8. Mon. Huddersfield, 1998. P. 328.
26. Masa J.F. et al. // Chest. 2001. V. 119. P. 1102.
27. El-Solh A. et al. // Chest. 2001. V. 120. P 1989.
28. Muir J.F. et al. // Amer. J. Respir. Crit. Care Med. 1998. V. 157. P 309.
29. Meduri G. et al. // Chest. 1996. V. 109. P. 179.
30. Avdeev S.N., Chuchalin A.G. // Eur. Respir. J. 2004. V. 24. Suppl. 48. P 313.
Научно-популярный журнал “Легкое СЕРДЦЕ”
Журнал популярных образовательных программ в кардиологии. Издание предназначено врачам, ведущим образовательные беседы, кружки и семинары для больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, их родственников и близких. В журнале в доступной форме рассказывается об особенностях течения различных сердечно-сосудистых болезней, современных способах лечения и лекарствах, мерах профилактики, методах самонаблюдения при условии постоянного контроля со стороны лечащего доктора. Предлагается алгоритм обсуждения той или иной кардиологической проблемы с пациентом.
Журнал “Легкое сердце” является частью образовательного проекта Федеральной целевой программы “Профилактика и лечение артериальной гипертонии в РФ”. Он также будет интересен всем людям, заботящимся о своем здоровье и интересующимся достижениями современной медицины.
I Легкое сещце
(ш
Подписку можно оформить в любом отделении связи России и СНГ. Журнал выходит 4 раза в год. Стоимость подписки на полгода по каталогу агентства “Роспечать” -40 руб., на один номер - 20 руб. Подписной индекс 81611.
