抽象
呼吸睡眠时的路线已经很少研究,但是,它在睡眠呼吸障碍的病理生理潜在重要性。
Using overnight polysomnography, with separate nasal and oral thermocouple probes, data were obtained from 41 subjects (snorers and nonsnorers; 25 male and 16 female; aged 20–66 yrs). Awake, upright, inspiratory nasal resistance (Rn) was measured using posterior rhinomanometry. Each 30‐s sleep epoch (not affected by apnoeas/hypopnoeas) was scored for presence of nasal and/or oral breathing.
一夜之间,七名受试者采用鼻呼吸,一名受试者采用口鼻呼吸,其余受试者在鼻呼吸和口鼻呼吸之间切换。仅口服呼吸很少发生。鼻呼吸epoch占总睡眠epoch的55.79 (69.78)% (%TSE;中位(四分位范围)),该值与oro-鼻部无显著差异(TSE: 44.21(68.66)%)。oro -鼻呼吸与打鼾、睡眠阶段、姿势、体重指数、身高、体重、Rn (2.19 (1.77) cm H)无相关性2Ø·L-1·秒-1)或性别,但与年龄呈正相关。≥40岁的受试者大约比年轻受试者多6倍,50%的睡眠时间使用oro-鼻呼吸。
衰老与睡眠时口鼻呼吸的增加发生有关。
这项研究是由澳大利亚国家卫生和医学研究理事会的支持
在觉醒,改变呼吸路线(即鼻音与口腔呼吸)是最引人注目的是在运动时呼吸的口腔增强有关。然而,呼吸通过鼻子或嘴,或两者的结合,也会在睡眠中遇到1。此外,呼吸途径可以是在睡眠的出现呼吸障碍(SDB)的一个因素。例如,有报道称睡眠时更张口呼吸科目倾向于经历呼吸暂停的发作更比那些主要是鼻呼吸1。此外,鼻塞,这可能会使张口呼吸,也被认为与SDB2。从理论上讲,一个高鼻阻力应与吸气期间下腔内的压力相关联,从而有利于上气道变窄和/或倒塌。开关从鼻呼吸途径口服或口鼻可能有助于改善这种效果,因为,根据不同的程度的口被打开,口腔气道阻力,可以使鼻腔远低于降低到值3。然而,改用口服途径呼吸可能,本身易患上呼吸道塌陷,因为大量的上气道肌肉有依赖路由呼吸有关的活动4-6。默里斯等。7也报告说睡眠时张着大嘴增加上气道塌陷,同时呼吸通过口腔也有干上呼吸道黏膜,增强湿陷性,提高粘合效果的潜力8。
已经有睡眠时呼吸路线,无论是使用分区面罩和pneumotachographs的只有前两次定量研究。在14名受试者,格里森研究等。1发现,睡眠过程中,老年男性的呼吸总通风更大比例通过嘴比女性和年轻男性。最近,菲茨帕特里克等。9研究了10名健康受试者(全部用清醒鼻阻力值的正常水平),并发现睡眠期间的约为4%吸入通风口服级分。在本研究中,作者在一个更大的组打鼾者和两种性别的打鼾者的睡眠过程中旨在文档呼吸路径使用,并检查呼吸睡眠期间路线和一系列人体测量和睡眠相关的参数之间的关系。
材料和方法
研究对象
睡眠时呼吸路线43个成人科目谁自愿呼吸和/或睡眠时打鼾的多导睡眠图的研究进行了监测。在研究的过程中,两个科被诊断为阻塞性睡眠呼吸暂停而被排除,剩下41对进行分析。这些科目的十七报告的习惯性打鼾的历史。人体测量数据,包括年龄,身高,体重,身体质量指数(BMI),对所有受试者获得人种和性别。这项研究是经悉尼西部地区卫生服务人力伦理委员会。
学习规划
用于从在睡眠实验室(参照多导睡眠部分)执行的单个过夜多导睡眠图研究各受试者获得睡眠时呼吸路由数据。Inspiratory nasal airflow resistance (Rn: 0.4 L·sec-1) in the upright seated posture was also measured during wakefulness in each subject within 24 h of the sleep study (refer to Nasal resistance section). Relationships between the occurrence of nasal, oral or oro-nasal breathing during sleep and anthropometric factors, Rn and polysomnographic variables were then examined using statistical modelling techniques (refer to Data analysis section).
多导睡眠描记术
使用标准的多导睡眠监测常规睡眠变量记录。数据记录,包括:电 - 脑电图;心电图;眼电图;颏和diaphragmatical肌电;动脉血氧饱和度;阻抗体积描记法(P / N 7000-0049-00; Compumedics,阿伯兹福德,澳大利亚);体位置;和鼻压(1600鼻插管;索特Labs公司,阿文,CA,USA)。The tip of the nasal cannula was modified for each study by clipping 3 mm from the tip to increase the cross-sectional area for detection of nasal pressure. The nasal cannula was inserted in the opening of the nostrils.
使用双通道鼻/口热电偶呼吸路线记录(F-ONT2A;草西沃威克RI,USA)。热电偶被放置在鼻插管的顶部,并且都贴在脸的两侧睡眠过程中,尽量减少运动。小号noring was recorded using either a microphone (NL‐05 Type 2; RION Co., Ltd, Tokyo, Japan) suspended 20 cm directly above the subject's mouth or an external tracheal microphone (P/N 7002-0017-03; Compumedics) attached directly to the right side of the subject's neck. All monitored parameters were recorded directly on a computer using proprietary software (W Series, V2; Compumedics). There was no cross-contamination between the oral and nasal thermocouple signals, as confirmed by having each subject perform short periods (five breaths) of exclusive nasal and exclusive oral breathing in the supine and right lateral postures immediately prior to lights out.
鼻阻
对于每个受试者,Rn中被觉醒期间在直立,就座姿势使用标准后鼻测压测量10within 24 h of polysomnography.
数据分析
每个睡眠研究是睡眠上演了使用Rechshtaffen和羽衣甘蓝30-S时代11标准。呼吸事件(呼吸障碍指数(RDI):每小时睡眠中呼吸暂停次数加上低呼吸次数)采用美国睡眠医学学会标准进行鉴定12。含有这样的事件,以及觉醒,运动或信号假象时期从分析中排除(个人总历元的0-14%)。呼吸的路线通过使用鼻腔和口腔热电偶信号到每个30-S历元分类评定为一个鼻腔,口腔或口 - 鼻呼吸时期。鼻呼吸历元被定义为含有仅在鼻通道热电偶连续≥3相位信号时期。口服呼吸历元被定义为含有仅在口服热电偶通道≥3连续相位信号时期。口鼻呼吸历元包含在鼻腔和口腔热电偶通道两者≥3连续相连接的信号。每个历元也被分类为nonsnoring历元或打鼾时期。小号noring epochs were defined as epochs containing ≥3 consecutive sound peaks in phase with inspiration (determined using the P-nasal signal) and with a peak amplitude of ≥5 dB above the background sound level (∼39–50 dB for individual study nights).
鼻呼吸,呼吸口服,口 - 鼻呼吸和打鼾时期的发生被表示为总睡眠时期的百分比(TSE)进行分析。用于睡眠阶段和身体位置产生了类似的数据。左,右侧卧数据合并。为俯卧姿势,因此,本机构位置没有被包括在分析中得到最小的数据。
为每个测量参数建立频率直方图。数据也以中位数和四分位范围(IR)表示。仅有少量的口服呼吸(0 - 0.04%的tse对个体;参考结果部分)被检测到,因此,这些数据不包括在任何进一步的分析。数据比较使用威克森符号秩次检验。分析了呼吸路径和其他测量参数与oro-鼻呼吸期(%TSE)发生的关系。由于口服呼吸的相对缺失,仅鼻腔呼吸的结果与口服呼吸的结果相反。统计建模是在一个三阶段的程序中进行的。首先进行相关分析(Pearson’s correlation coefficient, r)来寻找显著的单变量关系。采用多元逐步回归分析来检验独立关系。 Logistic regression analysis was also used to examine the extent to which age ≥40 yrs predicted the occurrence of oro-nasal breathing epochs during sleep. A p-value of <0.05 was considered significant.
结果
鼻阻
对于组(n = 39),醒吸气Rn中为2.2(1.8)厘米水柱2Ø·L-1·秒-1with values ranging 0.6–6.8 cm H2Ø·L-1·秒-1(fig. 1e⇑)。
多导睡眠图变量
频率分布直方图的多导睡眠图变量与number of subjects are shown in figure 1f–l⇑。Most subjects slept reasonably well, with total sleep time ranging 148.5–386.5 min. For the group, 2.9 (4.4) %TSE was spent in nonrepetative eye movement (NREM) Stage I sleep; 57.9 (18.0) %TSE in NREM Stage II; 12.6 (7.8) %TSE in NREM Stage III; 6.4 (13.2) %TSE in NREM Stage IV; and 15.3 (10.5) %TSE in repetitive eye movement sleep. Sleep time was equally divided between the supine (45.9 (45.3) %TSE) and lateral body positions (41.2 (48.0) %TSE; p=0.51). Snoring sounds were detected in 27 subjects (fig. 1l⇑)。所有受试者有一个RDI <10·H-1。
睡眠时呼吸途径
Figure 2⇓示出了原始数据示范鼻腔和期间在一个受试者NREM睡眠的不同时期口鼻呼吸信号。Figure 3a–c⇓总结鼻腔,口腔和口鼻呼吸历元的组的发生。在睡眠期间,11名受试者呼吸完全或几乎完全通过整个晚上鼻途径,而六个科目完全或几乎完全呼吸口 - 鼻整夜。其余科目切换鼻呼吸只及口鼻呼吸之间他们的呼吸路线整个晚上。还有一个切换到备用模式之前,没有固定的鼻或口 - 鼻呼吸周期的呼吸用具有相当大的帧内译码和帧间受试者变异路线变化的持续时间相关联的(每隔几分钟~20-40分钟间隔)图案已启动。独家口呼吸是罕见的,只有三科(0.003-0.04%TSE)发生。事实上,分类呼吸途径的26498个历元,其中只有27人的口腔,呼吸只时期。对于该组,鼻呼吸(55.8(69.8)%TSE)的出现并不为口鼻呼吸(44.21(68.66)%TSE; P = 0.14)显著不同tothat。
打鼾时呼吸途径
Both nasal and oro-nasal breathing occurred during snoring epochs (fig. 2⇑),但是,相对发生率广泛的个人变化。对于组,打鼾时期的56.5(80.7)%也是口 - 鼻呼吸时期。
单因素分析
当对数据进行单变量关系检验时,睡眠中口鼻呼吸期的发生(即口鼻呼吸时期%TSE)随着年龄的正相关(r = 0.42; P <0.01)和BMI(R = 0.33; P = 0.03),倾向于关联正与打鼾时期的发生相关(r = 0.29; P =0.06),并用nonsnoring历元的发生相关(r = -0.34负相关; p = 0.03)。
多元回归分析
小号tepwise multivariate regression analysis revealed that the only independent predictor for the occurrence of oro-nasal breathing epochs during sleep was age (oro-nasal breathing epochs: %TSE=1.17 yrs −2.71; adjusted r2= 0.15;P <0.01;图。 4⇓)。
Logistic回归分析
Table 1⇓shows the occurrence of oro-nasal breathing epochs > and <50 %TSE for subjects with age ≥40 yrs and <40 yrs. Logistic regression analysis confirmed that an age of ≥40 yrs was a significant predictor for an occurrence of >50 %TSE for oro-nasal breathing epochs during sleep (p=0.01; odds ratio=5.8; 95% CI: 1.5–22).
讨论
在这项研究的主要发现是,打鼾者和打鼾者利用睡眠时都鼻和口 - 鼻呼吸。此外,大多数受试者使用整个晚上鼻吸气,但补充口呼吸间歇,使得对于该组,口鼻呼吸睡眠时期的出现并不显著不同于用于经鼻仅呼吸。睡眠时纯口腔呼吸很少发生。打鼾的发生都与鼻和口 - 鼻呼吸。年龄是睡眠时呼吸途径的唯一独立预测因子。主题≥40 yrs of age were approximately six times more likely than younger subjects to spend >50% of the night utilising oro-nasal breathing.
作者监视使用分别感测到的鼻腔和口腔气流双通道热电偶器件呼吸路由。这样的设备已被广泛用于睡眠期间监测空气13-15。与使用这些装置的相关联的潜在缺点包括未能样品气流的充分,因为来自替代途径睡眠,交叉污染期间传感器或脱出的不适当定位,灵敏度差,因为非线性响应特性的气流发生变化15。在本研究中,热电偶导线被钩住他们的耳朵后面和他们录音受试者的脸颊支持。不存在交叉污染是由具有所述对象自愿呼吸在每个研究开始验证通过鼻腔和口服途径分开,并确保用于相反的路线中没有检测到信号。在夜间传感器位置的变化,然而,仍然是一个潜在的并发症。
它是公认的热电偶装置,由于他们的非线性响应特性检测气流的限制12。然而,这里的主要问题是在较高的气流在气流变化的敏感性较差15。事实上,这些装置具有用于检测气流的存在(或不存在)的高灵敏度14。热电偶信号是在本研究中只用于后一目的,并没有试图以定量本气流的水平。基于热的装置,用于检测与接触吸入或呼出气体相关联的温度呼吸气流感变化。因此,应吸气和呼气走位通过不同的呼吸途径的热电偶信号的解释为表示呼吸通过单一的路线可能会混乱不堪。因此,在目前的研究背景下,呼吸模式涉及,例如,吸气通过鼻子和呼通过如果鼻和口服途径信号存在或仅当存在只有一种口服信号口服口,将被归类为口鼻呼吸。这后一种可能性是不可能的,因为口腔呼吸只有很少遇到。前者的模式,但是,将被包括在本发生率口鼻呼吸。
仪表用鼻导管已被证明能增加在一些个体鼻阻力,特别是那些具有高基线鼻阻力16。因此,可能的是,在本研究中,呼吸途径是由鼻压套管和热电偶探针的存在的影响。然而,由于基线鼻阻力没有出现睡眠时呼吸途径的显著的预测,这将似乎不太可能在目前研究的课题小组。
本文作者发现,大多数受试者使用鼻途径呼吸而睡着了,要么完全或口腔呼吸组合。这些发现对这个话题其他研究总协定1,9,使用双室面罩附接pneumotachographs以监测鼻腔和睡眠期间口腔气流。While the authors have demonstrated an ∼44 %TSE occurrence of oro-nasal breathing during sleep, findings reported by Fitzpatrick等。9suggest that the magnitude of the oral fraction of minute ventilation associated with this pattern of breathing may be relatively small (∼4 %),即虽然口鼻呼吸睡眠时的大部分分钟通气遗体的频繁发生通过鼻途径。在由格里森研究等。1他们发现,鼻呼吸总是贡献最少三分之一的总通风的睡眠过程中,但口腔呼吸的变化的贡献。格里森等。1没有观察到任何口头,只呼吸。由于他们的研究对象由面部担保掩盖问题仍然是向此仪器改变了呼吸途径的程度。然而,目前的研究已经证明了基于鼻和口 - 鼻呼吸历元的发生了类似的发现,取得这一点没有脸的仪器,超越传感器到皮肤上的附着。
目前笔者感兴趣的是考察哪些因素可能与鼻呼吸的口腔增强睡眠过程和相关的,因此,分析了这两种人体测量学和polysomnographical变量之间显著协会最新数据,以及口鼻呼吸时期的发生。发现睡眠与年龄和BMI在口鼻呼吸时期之间的积极关系,单因素,同时与nonsnoring时期呈负相关,并与打鼾时期的边界显著正相关,也被证实。体重和身高,每个单独考虑,以及人种(白人或亚洲),与睡眠阶段和睡眠姿势(重新走到一起与侧)所有显示与呼吸路径无关联。多变量回归分析表明,年龄是睡眠中口鼻呼吸唯一确定的独立预测因子。与BMI和不打鼾之间的单变量关联,反映了在目前的研究队列中,年龄较大的人BMI水平较高,而年龄较小的人不打鼾的趋势。年龄和oro-鼻部呼吸之间的关联仅解释了约15%的方差。因此,虽然年龄与睡眠时的口鼻呼吸存在显著的正相关关系,但其影响相对较弱,显然,本研究中肯定还有其他未被测量的影响。然而,图4所示的关系⇑预测睡眠期间的oro-鼻部呼吸期的发生率增加,约为每个年龄年1% TSE。
在由格里森研究等。1在男性睡眠和年龄期间口服呼吸之间更强的正相关(r = 0.83)仅被发现。虽然在两项研究之间的关联强度差异可能反映了研究规模和学科特点的差异,在本研究中的性别不与睡眠时呼吸的路由关联。两个研究的这种差异可能涉及到一个事实,即研究由格里森等。1contained only seven males and seven females and had a wider range of ages and more individuals >40 yrs of age in the male group than in the female group. Since multivariate analysis was not performed in the study by Gleeson等。1这一发现可能,其实反映的时代,而不是一个性作用。
睡眠中联年龄和口鼻呼吸的机制尚不清楚。格里森等。1建议效果可能与一个男性增加Rn中。然而,在本研究中有睡眠中清醒Rn中值和呼吸途径之间没有关联。The median value for inspiratory Rn in the present study group was 2.19 cm H2Ø·L-1·秒-1,正常范围为当前作者实验室内的值。缺乏Rn和呼吸途径之间的关系将,但是,不太可能在较高水平Rn中应用。此外,Rn中在直立姿态和觉醒期间测量,并且该值可以不是反射性的,在仰卧姿势和睡眠过程中发生的。然而,对于一个相对正常的受试者Rn中,睡眠时呼吸途径没有被清醒直立Rn中预测。因此,RN不出现呼吸讲解路线和年龄之间的关系,以及其他机制必须发挥作用。这种影响可能包括睡眠和/或骨骼肌强度损失期间的下巴和上气道肌肉活动老化作用。但是,应该指出的是,关系比较薄弱,显然有参与是不(至少不紧密)与年龄等因素。
睡眠时张口已经甚至正常人增加上气道塌陷相关7。这种效应被认为是介导通过上气道变窄的组合和的上气道扩张肌的动作效率下降7。在本研究中打鼾期的发生与oro-鼻呼吸期的发生呈正相关,而非打鼾期与oro-鼻呼吸期呈负相关(即缺席打鼾用缺乏口鼻呼吸的)相关联。然而,当校正年龄的影响,因此,很可能反映了打鼾者是比打鼾者较老的倾向这两种关系是不显著。
张口呼吸和打鼾此前已暂时相连,两者之间的关联假设1。但是,它也被认可了一段时间发生的两鼻和口鼻鼾声17。本研究表明,口鼻呼吸并不是打鼾的先决条件,虽然口鼻鼾和鼻鼾的发生在个体之间差异很大,但在群体基础上,鼻鼾和口鼻鼾的发生频率大致相同。
在目前的研究中的受试者打鼾的存在表明,一些呼吸可能已被其特征在于,吸气流量限制(IFL)和增加的上气道阻力(UAR)。到发生此情况的程度,在本研究中没有进行评估。但是,由于缺乏打鼾和呼吸途径之间的关系表现出使得它不太可能IFL或UAR影响了研究的对象呼吸途径,因为打鼾时期更容易通过IFL的特点,增加阿联。
这项研究,与以前的调查一起9,16,表明在某些科目睡眠时口呼吸途径被利用。因此,采用鼻呼吸监测(例如P‐鼻)单独监测睡眠障碍性呼吸可能会被口腔路径呼吸的发生所混淆。
总之,作者证实,打鼾和nonsnoring科目同时利用鼻和口鼻,但很少口腔只,睡眠时呼吸。的口鼻呼吸睡眠时期随着年龄的增加,并没有涉及到增加发生:性;白色或亚洲人种;高度;重量;身体质量指数;醒鼻阻力(在正常范围内);睡眠阶段;睡姿或打鼾的发生。作者的结论是老龄化相关联与睡眠期间增加oro-鼻呼吸。
致谢
作者希望感谢K. Byth在数据统计分析方面的宝贵帮助和建议。
- 收到了2003年1月14日。
- 公认2004年1月24日。
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