阻塞性睡眠呼吸暂停对慢性阻塞性肺疾病患者功能表现与肌肉质量的负面影响研究

《Scientific Reports》：Impact of obstructive sleep apnea on functional performance and muscle quality of patients with COPD

本研究针对COPD与OSAS共病（重叠综合征）患者，探讨了夜间低氧（以AHI和ODI为指标）与肌肉质量（握力HGS与骨骼肌质量比值）及功能表现（6MWT距离）的关联。结果发现，COPD-OSAS患者较单纯COPD患者存在更显著的功能下降和肌肉质量恶化，且ODI是肌肉质量的独立负向预测因子，提示夜间低氧负荷是导致肌肉功能障碍的关键因素，为临床监测和干预提供了新靶点。

　　

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种常见的、以持续性气流受限为特征的呼吸系统疾病，严重影响患者的生活质量。除了众所周知的呼吸系统症状，COPD还常常伴随着多种并发症，其中骨骼肌功能障碍是一个关键但容易被忽视的难题。这种肌肉问题表现为肌肉质量减少、力量下降以及耐力减退，直接导致患者活动能力受限，日常起居变得困难。更复杂的是，COPD患者常常合并存在其他健康问题，阻塞性睡眠呼吸暂停（OSAS）就是其中之一。当COPD遇上OSAS，就形成了所谓的“重叠综合征”。这类患者在睡眠中会经历反复的呼吸暂停和低氧事件，这种夜间间歇性低氧被认为可能通过加剧全身性炎症和氧化应激，进一步损害肌肉功能。然而，夜间低氧的具体影响程度，以及它如何与COPD本身的病理生理相互作用，从而导致更严重的功能下降，此前的研究并未给出清晰的答案。

为了解开这个谜团，由Patricia Faria Camargo、Guilherme Dionir Back、Luiz Carlos Soares Carvalho-Junior等人组成的研究团队开展了一项深入研究，旨在评估夜间氧减饱和（特别是OSAS相关的间歇性低氧）对COPD患者肌肉质量和功能表现的影响。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》期刊上。

研究人员为了回答上述问题，采用了严谨的临床研究设计。他们招募了44名中度COPD患者，并根据家庭睡眠监测结果将其分为两组：单纯COPD组和COPD-OSAS重叠综合征组。研究在三天内完成了一系列标准化评估：第一天进行临床评估、身体成分分析（采用生物电阻抗法）和肺功能测试；第二天进行心脏功能评估（超声心动图）和家庭睡眠监测（使用ApneaLink Air?设备采集AHI、ODI等参数）；第三天则进行握力测试和六分钟步行测试以评估功能表现。肌肉质量被操作性地定义为握力与四肢骨骼肌质量的比值。通过对比分析和多元线性回归模型，研究人员系统地探讨了睡眠呼吸参数与肌肉功能指标之间的关联。

研究结果

患者特征

研究样本主要由中度COPD患者构成，两组患者在COPD严重程度分布上没有显著差异。值得注意的是，COPD-OSAS组中男性比例显著更高。正如预期，COPD-OSAS组的睡眠呼吸暂停低通气指数和氧减指数均极显著高于单纯COPD组，并且睡眠中血氧饱和度低于90%的时间百分比也显著更长。

功能表现比较

功能测试结果清晰地显示，COPD-OSAS重叠综合征患者的功能受损更为严重。该组患者的表现现在两个方面：一是握力显著更低；二是在六分钟步行测试中行走的距离显著更短。此外，该组中被归类为肌少症的患者比例也显著更高，这反映了其外周肌肉功能受损更明显。然而，在六分钟步行测试期间监测的心率、血压等血流动力学变量在两组间未见显著差异。

相关性分析

相关性分析揭示了睡眠呼吸紊乱指标与功能表现、肌肉质量之间的负相关关系。睡眠呼吸暂停低通气指数和氧减指数均与六分钟步行距离呈中等程度的负相关。虽然它们与握力的负相关关系较弱，但仍显示出统计学意义或边缘显著性。更重要的是，睡眠呼吸暂停低通气指数和氧减指数都与肌肉质量（握力/肌肉质量比值）呈现出中等强度的显著负相关，其中氧减指数与肌肉质量的负相关性最强。

肌肉质量组间比较

直接比较两组的肌肉质量指数，COPD-OSAS组的肌肉质量显著低于单纯COPD组，这表明重叠综合征患者的肌肉生成力量的能力（即质量）更差。

肌肉质量的预测因素

多元线性回归分析进一步确定了夜间低氧负荷的核心作用。在调整了年龄、性别等因素后，氧减指数仍然是肌肉质量的最强独立负向预测因子。性别也是一个显著的预测因子，女性的肌肉质量低于男性。一个有趣的现象是，在单变量分析中与肌肉质量负相关的睡眠呼吸暂停低通气指数，在多元模型中系数变为正值。这种方向的改变提示存在统计抑制效应，可能源于睡眠呼吸暂停低通气指数和氧减指数之间的共线性，但模型结果突出表明，代表低氧负荷的氧减指数是比单纯反映呼吸事件频率的睡眠呼吸暂停低通气指数更重要的肌肉质量预测指标。

结论与讨论

本研究的主要发现表明，与单纯COPD患者相比，COPD-OSAS重叠综合征患者具有更差的临床和功能状态。重叠综合征组表现出更严重的功能受损，体现在更差的六分钟步行测试表现和更低的握力，以及更低的肌肉质量。这些结局指标与间歇性低氧指数（尤其是氧减指数）呈负相关，支持了更严重的夜间低氧与较差的肌肉和功能参数相关的解释，表明OSAS的严重程度加剧了COPD患者的肌肉功能障碍和功能限制。

讨论部分深入剖析了可能的机制。在COPD中，气流阻塞和气体交换异常导致慢性低氧和呼吸功增加，引起早期疲劳。在OSAS中，反复的夜间微觉醒损害睡眠质量，导致日间嗜睡和疲劳。重叠综合征患者同时承受这两种负担。更重要的是，与OSAS相关的间歇性低氧（其特征是反复的去饱和和再氧合循环）比COPD中常见的持续性低氧可能引发更强烈的氧化应激、全身性炎症（如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6水平升高），并可能破坏如Akt/mTOR（蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白）等调节蛋白质合成和肌肉质量的信号通路。这些过程共同导致肌肉蛋白质合成受损、线粒体功能障碍，最终引发肌肉力量和质量下降。六分钟步行测试和握力测试分别评估了整体功能能力（涉及氧化代谢和慢肌纤维）和局部肌肉力量（涉及糖酵解代谢和快肌纤维），本研究中两者在重叠综合征组均表现更差，说明低氧的影响是广泛而多方面的。

该研究的一个核心贡献是指出氧减指数是COPD-OSAS患者肌肉质量的一个 clinically relevant（临床相关）预测因子，基于易于常规获取的变量。监测COPD患者的氧减指数可能为了解夜间低氧的严重程度及其对功能肌肉参数的潜在影响提供额外信息。因此，评估功能能力和肌肉质量应成为管理COPD和OSAS患者的重要组成部分。早期识别功能缺陷可以促使有针对性的干预，如肺康复计划，这已被证明能有效改善功能能力和生活质量。

当然，研究也存在一些局限性，如样本量有限、未具体分析不同OSAS严重程度的影响、家庭睡眠监测仅进行一晚可能无法捕捉夜间变异、缺乏炎症和代谢生物标志物来深入解释机制等。未来的研究需要更大的样本、对OSAS严重程度进行分层以及多晚监测来扩展这些发现。

总之，这项研究得出结论：夜间低氧与COPD-OSAS患者的功能能力下降和肌肉质量降低相关。特别是，更大的低氧负荷与更差的六分钟步行测试表现和更低的肌肉力量有关，反映了该人群所经历的重要功能限制。这些发现强调了监测夜间氧合作用的临床相关性，并表明将低氧负荷评估纳入临床随访可能有助于识别功能下降高风险个体，从而为早期转诊至肺康复等既定干预措施提供信息。然而，鉴于其横断面设计，这些关联不应被解释为因果关系，仍需进一步研究来阐明潜在机制，并在更大队列中验证这些关联。