综述:高压氧治疗及其对睡眠呼吸障碍的生理力学效应:一项系统性评价

《Pulmonary Therapy》:Hyperbaric Oxygen Therapy and Its Physio-Mechanical Effects on Sleep Breathing Disorder: A Systematic Review

【字体: 时间:2025年11月30日 来源:Pulmonary Therapy 3

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  本综述系统探讨了高压氧治疗(HBOT)这一传统上用于减压病和慢性伤口愈合的疗法,在睡眠呼吸障碍(SBD)领域的新兴应用潜力。文章核心在于阐述HBOT如何通过提升组织氧合、减轻炎症与氧化应激、调节神经与免疫反应等多重生理机制,改善阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)、中枢性睡眠呼吸暂停(CSA)及高海拔相关睡眠障碍患者的睡眠结构和呼吸稳定性。尽管现有证据初步显示其能缓解缺氧相关微觉醒、提升睡眠效率,但结论仍受限于研究异质性、样本量小及缺乏长期随访。因此,文章呼吁未来需开展设计严谨的多中心临床试验,以明确HBOT在SBD个性化治疗中的最佳应用策略与安全性。

  
睡眠对氧气稳态高度敏感,任何氧合状态的改变都可能显著破坏睡眠的结构和效率。高压氧治疗(HBOT)——即在高于常压的环境下吸入100%纯氧——这一传统上应用于减压病和慢性伤口愈合的疗法,近年来因其在睡眠呼吸障碍(SBD)中的潜在作用而备受关注。这篇系统性综述旨在梳理HBOT在调节睡眠生理和缓解主要SBD表型(包括阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)、中枢性睡眠呼吸暂停(CSA)和高海拔相关呼吸障碍)方面的新证据。
HBOT概述及其作用机制
HBOT在特制的高压舱内进行,压力通常为海平面标准大气压的1.5至3倍。其核心生理学基础是通过大幅提高血液中物理溶解的氧气量,从而增强组织的氧输送。在SBD的背景下,HBOT可能通过多种途径发挥治疗潜力:减少炎症和氧化应激、逆转组织缺氧、改善肺功能和氧合、增强神经认知功能、调节觉醒阈值和环路增益(Loop Gain),并影响参与睡眠调节的大脑区域。这些机制共同为改善睡眠质量和时长提供了理论依据。
高压氧治疗与阻塞性睡眠呼吸暂停
OSA是一种常见的睡眠障碍,其特征是睡眠期间上气道反复发生部分或完全塌陷,导致间歇性低氧和睡眠碎片化。其病理生理机制复杂,涉及解剖学(如肥胖导致的上气道周围脂肪沉积、颅面结构异常)和非解剖学因素(如低觉醒阈值、高环路增益导致的通气控制不稳定、以及咽部肌肉反应性不足)的共同作用。反复的气道阻塞引发间歇性低氧,进而触发全身性炎症、氧化应激和交感神经激活,这与心血管、代谢等多种合并症的发生密切相关。
HBOT对于OSA的潜在益处主要基于其对间歇性低氧的纠正和对通气控制的调节。研究表明,补充氧气疗法可通过降低呼吸暂停低通气指数(AHI)来减轻OSA严重程度。HBOT通过提供更高浓度的氧气,可能进一步强化这种效应。更重要的是,HBOT诱导的高氧状态可能通过稳定通气模式、减少呼吸暂停后的通气过度反应来降低环路增益,从而缓解通气不稳定性。此外,改善氧合可能增强上气道扩张肌的肌张力,降低气道塌陷性,并通过减少低氧诱导的微觉醒来提高觉醒阈值,从而促进更稳定的睡眠。
高压氧治疗与中枢性睡眠呼吸暂停
CSA的特征是由于中枢呼吸驱动暂时减少或缺失导致的气流反复停止。其病理生理核心是通气控制不稳定,常与心力衰竭、卒中、阿片类药物使用或神经系统疾病相关。高环路增益、对二氧化碳水平的化学反射敏感性以及觉醒-睡眠过渡期的呼吸控制变化是关键因素。
虽然HBOT并非CSA的成熟疗法,但其神经调节和氧稳定效应显示出潜力。HBOT已知能促进神经可塑性、线粒体生物合成和功能,并减少神经炎症。这些效应可能通过改善脑干功能来增强呼吸的神经控制。通过提高氧合、减少与环路增益相关的振荡以及降低交感神经过度兴奋,HBOT可能有助于维持更平稳的通气模式和更高的觉醒阈值,从而对CSA产生积极影响。
高压氧治疗与高海拔睡眠呼吸障碍
暴露于高海拔(通常超过2500米)会因低气压性低氧引起显著的睡眠紊乱,主要表现为睡眠碎片化、周期性呼吸和慢波睡眠减少。高海拔周期性呼吸与CSA具有相似的生理机制,如环路增益升高和通气不稳定。
HBOT通过增加血浆中的氧分压,即使在环境氧压较低的情况下也能增强组织氧合。在高海拔环境下,HBOT可通过稳定通气控制环路、减弱与低氧相关的觉醒阈值不稳定性以及增强脑氧合来改善睡眠。研究表明,在高压舱内进行模拟下降可显著提高夜间动脉血氧饱和度(例如从84.3%升至92.7%),减少氧减指数和微觉醒,增加慢波睡眠时间,从而改善睡眠质量。HBOT预处理也可能增强全身氧合和对高海拔低氧的耐受性。
结论与展望
当前的研究提供了有前景但初步的证据,支持HBOT在特定SBD人群中的作用。HBOT通过解决OSA、CSA和高海拔睡眠障碍背后的关键病理生理机制——间歇性低氧、通气控制不稳定和氧合不足——展现出其治疗潜力。然而,现有证据受到治疗方案异质性、小样本量以及有限长期随访的限制。未来的研究需要聚焦于优化治疗压力、时长和患者选择,并确保在脆弱人群中的安全性。深入理解高氧、神经生理学和睡眠调节之间的相互作用,可能为难治性或共病SBD开辟新的治疗方向。
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