呼吸睡眠障碍与心律失常

  大量临床研究发现,呼吸睡眠障碍(Sleep-disordered breathing, SDB)与心血管事件的发生率及死亡率呈正相关。除与心力衰竭、高血压、冠心病、脑卒中、肺动脉高压等多种心血管病理生理过程和内分泌系统疾病等全身多器官系统损害的进展相关,还与各类心律失常关系密切,提示SDB可能是心律失常易感人群的综合临床表现之一,也可能是心律失常发生的独立危险因素之一。
1. 心律失常发生机制
  1.1结构重构
  由于反复上气道闭塞或狭窄,胸腔内压下降,继而引起呼吸运动异常,如胸腔内压降低可导致右房压降低,静脉回流增加,右心室容量增加,左室容量降低,加之回心血量增加,左室前负荷加重,左室顺应性降低,引起心室容积、形状、室壁厚度的重构 [1]。
  1.2神经内分泌重构
  低通气导致低氧血症、血氧饱和度下降及高碳酸血症,使肺牵张感受
器刺激相对减少,引起迷走神经过度兴奋,而低氧引起觉醒反应可兴奋交感神经,使得心脏交感神经功能亢进,副交感神经功能受抑制,从迷走神经兴奋转到交感神经兴奋过程中,可兴奋化学感受器,使心肌局部神经末梢神经递质如儿茶酚胺释放异常,引起心肌空间复极化异常,引发触发活动[2]。
  1.3电生理性质重构
  长期神经重构及结构重构的累积效应可引起SDB患者RR间期、QT间期、心率变异性等电生理指标的昼夜节律发生显著改变,这些指标的昼夜节律消失提示可导致存在电生理性质重构[3]。
2. 心律失常特点
  SDB患者低通气事件主要发生于睡眠非快速动眼相,其心率缓慢往往与通气停止同时发生,心率减慢程度与呼吸暂停持续时间和血氧饱和度下降程度有关,呼吸暂停结束时会出现心率突然加快,故其最典型的心电改变为心率快慢交替与心率变异性增大,继而发生多种快速型或缓慢型心律失常,有基础心脏病史者往往在一个睡眠周期内发生多种复杂性心律失常。
3.相关临床研究
  3.1缓慢型心律失常及传导阻滞
  常见的缓慢型心律失常包括窦性心动过缓、窦性停搏、窦房阻滞、室内阻滞、房室阻滞等,引起心动过缓的主要机制是迷走张力增高。目前对于此类心律失常发病率的报道并不一致;多项动态心电图分析发现表明SDB患者中大约有7%-50%存在缓慢型心律失常。最近,Becker等对239例患者研究发现接近7.5%的患者并存严重的缓慢型心律失常(II、III度房室传导阻滞或窦性停搏>2秒)[4];但亦有研究提出不同意见;研究结果各异的原因可能是相对于起搏器与事件记录器而言;多导睡眠监测及动态心电图的记录时间相对较短,而SDB患者每夜间心率变异性差距较大,不易发现心律失常,而通过起搏器事件记录研究发现需植入起搏器的患者半数以上合并潜在的SDB[5] ;SDB患者夜间缓慢性心律失常的发生率为47%;而通过腔内电生理研究发现合并SDB者清醒时窦房结及房室传导功能均正常,而在快速动眼相,窦房结及房室传导功能均轻度异常并往往伴随至少4%的血氧饱和度降低;而绝大多数患者通过给予阿托品可完全消除此类电生理异常;提示该类患者发生夜间缓慢型心律失常的原因可能是SDB引起的副交感神经张力增加[6]。对于此类患者而言,心动过缓的治疗策略是倾向于起搏治疗还是缓解SDB尚存争议:研究发现,在接受多导睡眠监测前12-24小时,若起搏器起搏频率程控调整至略快于自主心律,患者的低通气症状明显改善;而心房超速起搏(atrial overdrive pacing ,AOP)通过阻断SDB患者入睡起始阶段的心动过缓—心动过速循环,恢复自主神经平衡,改善心动过缓,被认为是极有潜力的治疗策略之一。Garrigue等报道心房超速起搏可在不影响整体睡眠时间的前提下改善通气水平,但后续研究在扩大样本量后未能得出确切结论。荟萃分析认为心房超速起搏对中枢型SDB患者更有效,可减少低通气事件的发生,但单纯应用心房超速起搏对于阻塞性SDB患者的缓慢型心律失常效果相对有限,但是可作为持续性气道正压治疗(Continuous positive airway pressure, CPAP)的辅助,对于有明确起搏器植入指征的患者而言更有临床价值[7]。
  3.2房性心律失常
  房性心律失常的发生时间主要集中在夜间,其类型多为短阵房速,也可见房性早搏,目前以房颤的研究最为深入。老年SDB患者房颤的发生率与夜间低氧事件时间高度吻合,对于呼吸紊乱指数(Apnea/Hyperpnoea Index,AHI) >5的患者而言,发生房颤的几率是对照组的2.47倍,如AHI>15,则这一几率则上升到对照组的5.66倍[8]。Gami等[9]发现49%的SDB患者合并有房颤,发病率较对照组高出17%,33%的中度SDB患者(AHI>15)合并孤立性房颤;SDB相对于性别、年龄、体重指数、是否合并高血压、心力衰竭等易感因素与房颤的相关性更为显著。Monahan等[10]研究发现虽然SDB患者发生心律失常的绝对风险较低,但其在短期低氧事件后发生阵发性房颤的相对风险仍较高,为对照组的18倍,而心脏结构正常房颤患者合并中度及以上SDB的比率远高于对照组(62% vs 38%);此外,该研究还发现合并SDB房颤患者的房颤负荷(房颤发作次数及维持时间)明显高于对照组(75 vs 43%)。在后续研究中还证实SDB不仅与房颤的发生及维持相关,还影响房颤药物治疗的效果:在接受6个月抗心律失常药物治疗后,合并严重SDB患者中治疗反应低下者比例明显高于合并轻度SDB组(52 vs 23%);相对于治疗反应正常者而言,治疗反应低下者具有更高的AHI(34 ± 25 vs 22 ± 18 事件/小时);此外,RACE(Rate Control Versus Electrical Cardioversion)研究[11]及STAF研究[12](Strategies of Treatment of Atrial Fibrillation study)均报道合并已存或潜在的SDB患者对于抗心律失常药物治疗的敏感性明显低于对照组;且合并SDB可显著改善降低房颤电复律的成功率,其 1年内复发率高达83%,而对照组复发率仅为53%。荟萃分析[13]总结认为SDB是影响肺静脉电隔离术成功率及术后房颤复发的重要预测因素:在接受导管消融术后,SDB患者复发房颤的几率较对照组高25%。Pang等[14]研究亦发现34%合并SDB患者的体表心电图P波时程大于120ms以上,而对照组并无P波时程延长,提示SDB引起心房重构应是其导致房颤的主要原因之一,延长的心房内传导及窦性冲动的非同源性扩布是SDB导致房颤的强预测因素。其还通过信号平均技术对接受CPAP治疗4-6周的重度SDB患者进行研究,发现重度SDB组患者信号平均P波时程较对照组有所延长(131.9 ± 10.4 vs 122.8 ± 10.5 ms);经治疗后延长程度明显改善(131.9 ± 10.4vs 126.2 ± 8.8ms,提示SDB缓解后,心房电重构被部分逆转。以上研究提示SDB引起可影响心房基质,使心房不应期、复极离散度及房内传导发生相应改变,表现为体表心电图P波时程与幅度的改变,是房颤促发及维持的重要因素;
  除房颤外,SDB患者可合并房扑。研究报道房扑患者往往具有较高的AHI及CT90值(睡眠中氧饱和度低于90%的总时程)及Epworth 嗜睡量表(The Epworth Sleeping Scale, ESS)评分。而在接受三尖瓣峡部消融的典型房扑患者中,约27%合并SDB,其平均AHI(51.8 ± 34.9)明显高于对照组。但与房颤消融不同,SDB对于房扑消融后复发率没有显著影响,究其原因可能与房扑的机制相对较明确,只需阻断三尖瓣环峡部的折返环电传导即可中止房扑发作,而房颤的发生机制较为复杂,单纯结构性肺静脉消融无法完全逆转发生SDB引起的心房基质改变所致;作者推测SDB增加房颤消融后复发率的原因并不仅限于恢复了心房与肺静脉间电传导,很有可能与其机械效应引起 Bachmann束的前向阻断导致心房内传导失同步相关[15]。最近一项超声多普勒指数(TDI)研究表明,与对照组相比,SDB患者存在严重的房内(52.26±12.9 vs 29.61±11.26)及房间(18.90±8.13 vs 8.71±5.46)电机械耦联延迟,同时用12导联同步体表心电图研究发现,此类患者的P波离散度明显高于对照组(46.09±13.40 ms vs 34.10±10.75 ms),其电机械耦联延迟与P波离散度(r=0.490)、左房内径(r=0.383)、左房容积指数(r=0.354)及AHI(r=0.365)呈正相关,进一步证实了SDB引起心房电重构是导致房颤消融后复发率增高的原因[16]。
  3.3室性心律失常
  SDB患者入睡起始阶段快速动眼相交感神经张力增加,可导致心率与血压波动,儿茶酚胺浓度增加,直接作用于心肌细胞膜受体,使心脏电不稳定性增加,室性心律失常的发生增多,因此夜间是SDB患者发生心源性猝死的高峰期。
  大约25%的重度SDB患者有室性心律失常发作史,其中超过5%的患者有室速发作史。此外,SDB患者短暂低氧血症之后发生非持续性室速的几率显著上升,可为对照组的17.4倍;Voigt等[17]研究发现,较对照组(男:48 ± 19ms;女:31 ± 13ms)而言,合并呼吸睡眠暂停的患者(男:56 ± 35ms;女:54 ± 21ms)具有较大的QT离散度,另有研究发现未经治疗组患者心源性猝死发生率约为7%,而治疗组患者无猝死发生;提示患者睡眠节律改变及其继发心电改变是其发生心源性猝死的机制之一。随后,Akershus研究[18]通过多因素回归分析发现AHI本身既可作为室性早搏的独立危险因素;Ryan等对合并SDB及心力衰竭患者研究发现,纠正SDB之后,患者的室性早搏减少了58% ,同时尿中儿茶酚胺浓度明显降低,为二者的联系提供了直接证据[19]。Serizawa等报道在71例射血分数小于35%的ICD植入患者中,66%在植入1周内罹患SDB;半年内,SDB组ICD放电几率为对照组的4倍[20];Fries等[21]通过ICD事件记录回顾发现SDB患者的心律失常指数远高于对照组(20.9 ± 18.8/小时vs4.9 ± 3.3/小时)。对心脏结构正常的植入ICD患者的研究发现:60%的研究对象AHI大于5,其中34%合并有中重度SDB;提示即使心脏结构正常,仍有可能因罹患SDB导致严重的室性心律失常;鉴于目前具备ICD植入指征的患者多患有扩张型心肌病或其他疾病引起的心力衰竭,可以推断心力衰竭患者特别是伴有心腔扩大的终末期患者的SDB发病率远远高于预期。Bitter等[22]纳入了472例射血分数40%并接受了CRT植入患者,其主要终点包括植入至首次放电(包括抗心动过速起搏及除颤)时间、植入至首次记录室性心律失常事件时间,发现在48个月随访期中,植入CRT患者大部分都合并有SDB,且此类患者植入至首次放电时间、植入至首次记录室性心律失常事件时间等指标均短于对照组,提示即使给予了合适的CRT治疗,但患者仍受到SDB的影响而频繁发作室性心律失常。Sredniawa等[23]对71例CRT植入术后患者进行了六个月的随访,主要观察心源性猝死及主要心脏不良事件(MACE)的发生率, 发现无效组(AHI下降<50%)患者具有更高的心力衰竭恶化率及主要MACE发生率,多因素回归分析提示CRT术后AHI无显著下降是发生主要心脏不良事件发生率的独立预测因素之一。荟萃分析[24]认为,CRT治疗亦能改善SDB的症状,可降低AHI,但是其结果仅限于中枢型而非阻塞型;CRT治疗对于不同类型SDB的影响差异的原因可能为睡眠中咽部肌肉张力及气道维持主要局部压迫引起的物理效应,单纯依靠起搏导致自主神经张力改变局部肌肉收缩力的维持气道效应影响有限。Koshino等[25]对44例既往有室性心律失常发作史且心脏结构正常的患者进行了腔内电生理研究及术后随访,其中35例接受了射频消融术,17人合并有SDB(AHI>10);与对照组比较,SDB患者的室性心律失常起源点主要位于肺动脉(27% vs 8%)与主动脉窦(20% vs 0%);SDB患者的消融复发率明显高于对照组(45% vs 6%),提示SDB可影响消融成功率。Macedo等[26]对Brugada综合征患者的呼吸状态、心律失常发生进行研究发现,Brugada综合征患者致命性室性心律失常的发作主要时段为夜间;在20例Brugada综合征患者中,45%合并有SDB,平均AHI为17.2+14\小时,其中发生心律失常的高危患者63%合并有SDB,提示合并SDB可能是Brugada综合征患者致命性室性心律失常的诱发因素之一。
4.总结与展望
  随着对SDB与心律失常联系的进一步明确,我们已经逐渐认识到呼吸睡眠暂停虽然隶属呼吸系统疾病范畴,却是一种潜在的心律失常发生基质;加强对SDB易感人群的早期筛查与干预有望成为心律失常一级预防的有力措施之一。

参考文献
1) Dempsey JA, Veasey SC, Morgan BJ, et al. Pathophysiology of sleep apnea.Physiol Rev. 2010;90(1):47-112.
2) Verrier RL, Josephson ME, et al. Impact of sleep on arrhythmogenesis. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2009;2(4):450-459.
3) Bazzano LA, Khan Z, Reynolds K, et al. Effect of nocturnal nasal continuous positive airway pressure on blood pressure in obstructive sleep apnea. Hypertension. 2007;50(2):417-423.
4) Becker HF, Jerrentrup A, Ploch T,et al. Effect of nasal continuous positive airway pressure treatment on blood pressure in patients with obstructive sleep apnea.Circulation. 2003; 107(1):68-73.
5) Garrigue S, Pepin JL, Defaye P, et al.High prevalence of sleep apnea syndrome in patients with long-term pacing. The European multicenter polysomnographic study.Circulation 2007; Apr 3;115(13):1703-1709.
6) Simantirakis EN, Schiza SI, Marketou ME,et al.Severe bradyarrhythmias in patients with sleep apnoea: the effect of continuous positive airway pressure treatment: a long-term evaluation using an insertable loop recorder. Eur Heart J. 2004;25(12):1070-1076.
7) Weng C, Chen Q, Ma Y, et al. A meta-analysis of the effects of atrial overdrive pacing on sleep apnea syndrome. Pacing Clin. Electrophysiol. 2009; 32, 1434–1443.
8) Tanigawa T, Yanagishi K, Sakurai S, et al. Arterial oxygen desaturation during sleep and atrial fibrillation. Heart 2006;92:1854-1855.
9) Gami AS, Pressman G, Caples SM, et al.Association of atrial fibrillation and obstructive sleep apnea. Circulation 2004;110:364-367.
10) Monahan K, Storfer-Isser A, Mehra R, et al. Triggering of nocturnal arrhythmias by sleep-disordered breathing events. J Am Coll Cardiol. 2009 Nov 3;54(19):1797-1804.
11) Hagens VE, Crijns HJ, Van Veldhuisen DJ, et al. Rate control versus rhythm control for patients with persistent atrial fibrillation with mild to moderate heart failure: results from the RAte Control versus Electrical cardioversion (RACE) study.Am Heart J.2005;149(6):1106-1111.
12) Carlsson J, Miketic S, Windeler J, et al.Randomized trial of rate-control versus rhythm-control in persistent atrial fibrillation: the Strategies of Treatment of Atrial Fibrillation (STAF) study.J Am Coll Cardiol. 2003;41(10):1690-1696.
13) Ng CY, Liu T, Shehata M, et al. Meta analysis of obstructive sleep apnea as predictor of atrial fibrillation recurrence after catheter ablation. Am J Cardiol 2011;108:47-51.
14) Pang H, Ronderos R, Pérez-Riera AR,et al. Reverse atrial electrical remodeling: a systematic review. Cardiol J. 2011;18(6):625-631.
15) Bazan V, Grau N, Valles E, et al. Incidence, characterization and clinical implications of sleep disorders and impaired pulmonary function in patients with atrial flutter. J Interv Card Electrophysiol 2011:177.
16) Cagirci G, Cay S, Gulsoy KG, et al. Tissue Doppler atrial conduction times and electrocardiogram interlead P-wave durations with varying severity of obstructive sleep apnea. J Electrocardiol. 2011;44(4):478-482.
17) Voigt L, Haq SA, Mitre CA, et al. Effect of obstructive sleep apnea on QT dispersion: a potential mechanism of sudden cardiac death. Cardiology. 2011;118(1):68-73.
18) Namtvedt SK, Randby A, Einvik G, et al. rdiac arrhythmias in obstructive sleep apnea (from the Akershus Sleep Apnea Project).Am J Cardiol. 2011 15;108(8):1141-1146.
19) Ryan CM, Juvet S, Leung R, et al. Timing of nocturnal ventricular ectopy in heart failure patients with sleep apnea.Chest. 2008;133(4):934-940.
20) Serizawa N, Yumino D, Kajimoto K, et al. Impact of sleep-disordered breathing on life-threatening ventricular arrhythmia in heart failure patients with implantable cardioverter-defibrillator. Am J Cardiol. 2008;102(8):1064-1068.
21) Fries R, Bauer D, Heisel A, et al. Clinical significance of sleep-related breathing disorders in patients with implantable cardioverter defibrillators. Pacing Clin Electrophysiol. 1999;22(1 Pt 2):223-227.
22) Bitter T, Westerheide N, Prinz C,et al.Cheyne–Stokes respiration and obstructive sleep apnoea are independent risk factors for malignant ventricular arrhythmias requiring appropriate cardioverter-defibrillator therapies in patients with congestive heart failure. Eur Heart J 2011;32:61–74.
23) Sredniawa B, Lenarczyk R, Kowalski O, et al. Sleep apnoea as a predictor of mid- and long-term outcome in patients undergoing cardiac resynchronization therapy.Europace. 2009;11(1):106-114.
24) Simantirakis EN, Schiza SE, Siafakas NS,et al. Sleep-disordered breathing in heart failure and the effect of cardiac resynchronization therapy. Europace. 2008;10(9):1029-1033.
25) Koshino Y, Satoh M, Katayose Y,et al. Sleep apnea and ventricular arrhythmias: Clinical outcome, electrophysiologic characteristics, and follow-up after catheter ablation. J Cardiol. 2010;55(2):211-216.
26) Macedo PG, Brugada J, Leinveber P, et al.Sleep-disordered breathing in patients with the Brugada syndrome. Am J Cardiol. 2011;107(5):709-713.

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