Сон и дыхание

Когда мы спим, наше дыхание меняется из-за нормальных биологических процессов, которые влияют как на нашу дыхательную, так и на мышечную системы.

Физиология

Начало сна

Дыхание меняется при переходе от бодрствования ко сну. Эти изменения возникают из-за биологических изменений в процессах, регулирующих наше дыхание. Когда мы засыпаем, минутная вентиляция (количество воздуха, которым мы вдыхаем в минуту) уменьшается из-за снижения метаболизма.

Немедленный (NREM) сон

Во время медленного сна мы проходим три стадии сна , каждая из которых становится глубже предыдущей. По мере углубления сна минутная вентиляция продолжает снижаться, снижаясь на 13% на второй стадии медленного сна и на 15% на третьей стадии. Например, исследование 19 здоровых взрослых показало, что минутная вентиляция во время медленного сна составляла 7,18 л/мин по сравнению с 7,66 л/мин в состоянии бодрствования. ^{[ 1 ]}

Вклад грудной клетки и мышц живота

Вклад грудной клетки в вентиляцию увеличивается во время медленного сна, в основном за счет боковых движений, и обнаруживается по увеличению амплитуды ЭМГ во время дыхания. На этих стадиях сна активность диафрагмы незначительно увеличивается или не изменяется, а активность мышц живота слегка увеличивается.

Сопротивление верхних дыхательных путей

Во время медленного сна сопротивление дыхательных путей увеличивается примерно на 230%. Эластические и текуче-резистивные свойства легких не изменяются во время медленного сна. Увеличение сопротивления происходит преимущественно со стороны верхних дыхательных путей в ретро-надгортанной области. Тоническая активность глоточных мышц-расширителей верхних дыхательных путей снижается во время медленного сна, способствуя увеличению сопротивления, что отражается в увеличении колебаний пищеводного давления во время сна. Другие дыхательные мышцы компенсируют возросшее сопротивление, поэтому поток воздуха уменьшается гораздо меньше, чем увеличение сопротивления.

Газы артериальной крови

В газах артериальной крови pCO2 увеличивается на 3–7 мм рт. ст., pO2 падает на 3–9 мм рт. ст., а SaO2 падает на 2% или менее. Эти изменения происходят, несмотря на снижение скорости метаболизма , что отражается в снижении потребления O2 на 10-20%, что указывает на общую гиповентиляцию вместо снижения продукции/ обмена веществ .

Легочное артериальное давление

периодические колебания легочного артериального давления происходят При дыхании . Систолическое и диастолическое давление в легочной артерии и ЗПА увеличиваются на 4–5 мм во время медленного сна.

Эффекты возбуждения

Вызванное преходящее пробуждение в результате медленного сна вызывает следующее: Увеличение ЭМГ- активности диафрагмы на 150%, повышение активности мышц, расширяющих верхние дыхательные пути, на 250%, увеличение потока воздуха и дыхательного объема на 160% и снижение сопротивления верхних дыхательных путей.

Устойчивый быстрый сон

Вентиляция

нерегулярное дыхание с внезапными изменениями как амплитуды, так и частоты, временами прерывающееся центральным апноэ отмечается При сне с быстрым движением глаз (БДГ) длительностью 10–30 секунд . (Это физиологические изменения, которые отличаются от нарушений дыхания, наблюдаемых при нарушениях дыхания во сне). Эти нарушения дыхания не случайны, а соответствуют всплескам движений глаз. Этот тип дыхания не контролируется хеморецепторами , а обусловлен активацией системы поведенческого контроля дыхания процессами быстрого сна. Количественная мера воздушного потока весьма вариабельна на этой стадии сна и, как было показано, увеличивается, уменьшается или не меняется. Также было показано, что дыхательный объем увеличивается, уменьшается или изменяется в результате количественных измерений во время быстрого сна. Поэтому дыхание во время быстрого сна несколько диссонирует.

В исследовании с участием 19 здоровых взрослых минутная вентиляция в фазе быстрого сна составила 6,46 +/- 0,29 ( SEM ) литров в минуту по сравнению с 7,66 +/- 0,34 литров в минуту во время 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 происходит из-за супраспинального торможения активности альфа-мотонейронов, связанного с фазой быстрого сна , и специфического угнетения фузимоторной функции. Активность диафрагмы соответственно увеличивается во время быстрого сна. Хотя парадоксальных торакоабдоминальных движений не наблюдается, смещения грудной и брюшной полостей не совпадают точно по фазе. Это снижение активности межреберных мышц в первую очередь ответственно 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 быстрого сна из-за атонии мышц-расширителей глотки и частичного коллапса дыхательных путей. Это показали многие исследования, но не все. Некоторые показали неизменное сопротивление дыхательных путей во время быстрого сна, другие показали, что оно увеличивается до уровня медленного сна.

Газы артериальной крови

Гипоксемия из-за гиповентиляции отмечается во время быстрого сна, но она менее изучена, чем медленный сон. Эти изменения равны или превосходят медленный сон.

Легочное артериальное давление

Легочное артериальное давление колеблется в зависимости от дыхания и повышается во время быстрого сна.

Эффект возбуждения

Пробуждение вызывает возвращение сопротивления дыхательных путей и воздушного потока к значениям, близким к состоянию бодрствования. Обратите внимание на пробуждения во время медленного сна.

Сон и дыхание на большой высоте

На меньшей высоте установлена связь между дыханием и сном. На большей высоте нарушения сна часто связаны с изменением дыхательного ритма. Изменения высоты вызывают изменения времени сна (снижаются от 0% до 93%), как показано в исследовании, в котором изучались люди на уровне моря и Пайкс-Пика (4300 метров). ^{[ 2 ]} Эти испытуемые также испытывали более частые пробуждения и ухудшали сон на стадиях 3 и 4. Отмечено ухудшение качества сна, но не за счет меньшего времени сна, а за счет более частых пробуждений в ночное время.

Нарушение дыхания во сне (нарушения сна и дыхания или расстройства дыхания, связанные со сном)

Пациент с апноэ во сне , у которого наблюдается 32-секундная пауза в дыхании и храп.

Первичный храп

Храп – это состояние, характеризующееся шумным дыханием во время сна. Обычно любое заболевание, при котором дыхательные пути блокируются во время сна, например обструктивное апноэ во сне, может вызвать храп. Храп, если он не связан с обструктивным явлением, известен как первичный храп. ^{[ 3 ]} Помимо специфического состояния обструктивного апноэ во сне, другие причины храпа включают употребление алкоголя перед сном, заложенность носа, синусит , ожирение, длинный язык или язычок, большие миндалины или аденоиды, меньшую нижнюю челюсть, искривление носовой перегородки , астму, курение и спать на спине. Первичный храп также известен как «простой» или «доброкачественный» храп и не связан с апноэ во сне.

Синдром сопротивления верхних дыхательных путей

Синдром обструктивного апноэ во сне (включая гипопноэ)

Обструктивное апноэ во сне — это апноэ, возникающее либо в результате обструкции дыхательных путей, либо в результате недостаточной активности дыхательных мышц.

Синдром центрального апноэ во сне

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

Синдром сложного нарушения сна

Синдромы гиповентиляции, связанные со сном

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Дуглас, Нью-Джерси; Уайт, ДП; Пикетт, СК; Вейль, СП; Цвиллих, CW (1982). «Дыхание во время сна у нормального человека» . Торакс . 37 (11): 840–844. дои : 10.1136/thx.37.11.840 . ПМЦ 459437 . ПМИД 7164002 .
^ Рейте, Мартин; Джексон, Дональд; Кахун, Ричард Л; Вейл, Джон V (май 1975 г.). «Физиология сна на высоте». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология . 38 (5): 463–471. дои : 10.1016/0013-4694(75)90188-1 . ISSN 0013-4694 . ПМИД 50171 .
^ «Способы перестать храпеть» . Архивировано из оригинала 02 апреля 2015 г. Проверено 01 марта 2015 г.
^ «Что такое апноэ во сне?» . НХЛБИ. 10 июля 2012 года . Проверено 26 июля 2016 г.

[Douglas1982-1] Перейти обратно: ^а ^б Дуглас, Нью-Джерси; Уайт, ДП; Пикетт, СК; Вейль, СП; Цвиллих, CW (1982). «Дыхание во время сна у нормального человека» . Торакс . 37 (11): 840–844. дои : 10.1136/thx.37.11.840 . ПМЦ 459437 . ПМИД 7164002 .

[2] Рейте, Мартин; Джексон, Дональд; Кахун, Ричард Л; Вейл, Джон V (май 1975 г.). «Физиология сна на высоте». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология . 38 (5): 463–471. дои : 10.1016/0013-4694(75)90188-1 . ISSN 0013-4694 . ПМИД 50171 .

[3] «Способы перестать храпеть» . Архивировано из оригинала 02 апреля 2015 г. Проверено 01 марта 2015 г.

[4] «Что такое апноэ во сне?» . НХЛБИ. 10 июля 2012 года . Проверено 26 июля 2016 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]