夜间低氧血症和睡眠障碍对急性高山病的贡献

《Experimental Physiology》：The contributions of nocturnal hypoxaemia and sleep disturbances to acute mountain sickness

　　

急性高山病（AMS）在到达高海拔后很常见，但个体易感性仍难以预测，诊断依赖于主观报告。高海拔地区的睡眠障碍和夜间低氧血症可能提供线索，但它们与AMS的关系尚不完全清楚。在一项随机、安慰剂对照试验的子研究中，112名健康的低地居民志愿者快速上升到3810米。使用2018年Lake Louise评分系统（LLSS）评估AMS；睡眠评分单独记录。夜间监测使用WatchPAT300设备测量血氧饱和度（SpO₂）、氧减指数（ODI）、呼吸紊乱指数（RDI）、呼吸暂停-低通气指数（AHI）和推断的睡眠阶段。38名参与者（34%）根据2018年LLSS标准发展为AMS。与未受影响者相比，AMS患者在第2和第3夜的平均夜间SpO₂更低，SpO₂<70%的累积时间更长，氧减指数和呼吸紊乱指数更高。呼吸紊乱指数仅在无AMS的参与者中改善，而AMS阳性受试者表现出估计的深睡眠持续减少，自我报告的睡眠障碍评分更高。应用1993年LLSS标准的敏感性分析确定了64名受试者（58%）患有AMS，并加强了夜间SpO₂的组间差异，但呼吸指数没有。在探索性多变量分析中，SpO₂<70%的累积时间和第一夜的睡眠障碍评分仍与AMS独立相关。总之，夜间低氧血症在2018年和1993年标准下均与AMS状态相关，而呼吸指数未能正常化和睡眠结构受损与AMS持续存在相关，提示适应失败的纵向信号。这些发现支持进一步检查与AMS评估相关的睡眠指标。

**论文解读：夜间低氧血症与睡眠障碍在急性高山病中的作用**

**研究背景与问题**
急性高山病（AMS）是快速上升至高海拔后常见的疾病，其症状包括头痛、恶心、疲劳和头晕，严重时可发展为高海拔肺水肿（HAPE）或高海拔脑水肿（HACE）。尽管AMS的发病率高（如海拔3000米处约50%的旅行者受影响），但个体易感性难以预测，且诊断依赖于患者的自我报告，缺乏客观指标。睡眠障碍和夜间低氧血症在高海拔环境中普遍存在，但两者与AMS的关系尚未完全阐明。2018年Lake Louise评分系统（LLSS）修订版将睡眠障碍条目删除，原因是多项研究发现睡眠评分与其他AMS症状的相关性较弱，但这一修改是否合理仍存在争议。因此，本研究旨在通过连续多夜监测，系统评估夜间血氧饱和度、呼吸紊乱指数、睡眠结构及主观睡眠质量与AMS发生及持续的关系，为AMS的客观评估提供依据。该研究发表在《Experimental Physiology》。

**研究设计与关键方法**
本研究为一项随机、安慰剂对照III期临床试验的子研究，共纳入112名健康、非吸烟的低地居民（年龄31.9±9.1岁，男性66人，女性46人），参与者在研究第3天从海平面乘车约8小时快速上升至海拔3810米（White Mountain Research Center, Barcroft Station, CA, USA）。主要技术方法包括：使用WatchPAT300设备进行夜间睡眠监测，该设备通过外周动脉张力测定（PAT）、脉搏血氧饱和度和体动记录仪推断呼吸事件和睡眠阶段，计算氧减指数（ODI）、呼吸紊乱指数（RDI）、呼吸暂停-低通气指数（AHI）以及睡眠阶段（浅睡眠、深睡眠、快速眼动睡眠）的百分比；同时使用Masimo Radical 7脉搏血氧仪进行白天血氧饱和度抽查。AMS评估采用2018年LLSS（排除睡眠条目）和1993年LLSS（包含睡眠条目）两种标准，睡眠评分单独记录。统计分析包括方差分析、Spearman相关、单变量及多变量逻辑回归和线性回归。

**研究结果**
**3.1 受试者人口统计学**：112名参与者中，38人（34%）在2018年LLSS标准下至少一夜出现AMS。AMS组与非AMS组在年龄、性别、海平面血氧饱和度及基线夜间指标上无显著差异，基线睡眠障碍评分较低。

**3.2 AMS评分**：AMS发生率在第一夜最高，未出现需要医疗干预的严重病例，研究药物组与安慰剂组间AMS发生率无显著差异。

**3.3 外周血氧饱和度**
- **3.3.1 白天血氧饱和度**：白天平均SpO₂与AMS评分呈弱负相关（Spearman ρ=-0.21, P=0.0005），但仅在海拔第2天，AMS组与非AMS组间差异显著（P=0.0106），表明白天SpO₂对AMS的预测价值有限。
- **3.3.2 夜间血氧饱和度**：AMS组在第1、2夜的平均夜间SpO₂显著低于非AMS组（第1夜：76.6% vs. 80.0%, P=0.003；第2夜：72.9% vs. 80.3%, P<0.001）。AMS组在所有三夜中SpO₂<70%的累积时间均显著更长（第1夜：48.1 vs. 6.7分钟, P<0.001；第2夜：128.3 vs. 14.4分钟, P<0.001；第3夜：100.9 vs. 19.9分钟, P=0.001）。
- **3.3.3 呼吸紊乱指数**：AMS组在第2、3夜的氧减指数（ODI）和呼吸紊乱指数（RDI）显著高于非AMS组（ODI第2夜：64.3 vs. 40.9, P=0.002；第3夜：62.6 vs. 34.0, P<0.001；RDI第2夜：87.5 vs. 62.2, P<0.001；第3夜：78.5 vs. 52.5, P=0.003）。非AMS组ODI和RDI随时间改善，而AMS组无改善，呼吸暂停-低通气指数（AHI）也呈现类似趋势。

**3.4 估计的睡眠结构**：所有参与者大部分时间处于浅睡眠，但非AMS组深睡眠和快速眼动睡眠（REM）比例随海拔天数增加而升高，而AMS组在第2、3夜的深睡眠比例显著低于非AMS组（5.8% vs. 11.7%, P=0.033；6.0% vs. 12.5%, P=0.012）。浅睡眠比例与自报睡眠评分呈弱正相关（ρ=0.15, P=0.015），且AMS组在第1、2夜的自报睡眠障碍评分显著更高（P=0.0026, P=0.0018）。

**3.5 敏感性分析：2018年与1993年LLSS标准**：应用1993年标准后，AMS阳性人数增至64人（58%），两组间夜间SpO₂差异增强，但呼吸指数（ODI、pRDI、pAHI）的组间差异不再显著。深睡眠比例的差异在1993年标准下也未达到统计学意义。这表明睡眠条目纳入后，AMS组富集了低氧血症负担更重的个体，但呼吸事件指数对区分AMS的作用减弱。

**3.6 探索性分析**
- **3.6.1 单变量预测因素**：39个候选变量的单变量逻辑回归显示，年龄、性别与AMS无关，而夜间SpO₂、SpO₂<70%累积时间、第2夜呼吸指数、第1夜睡眠评分与AMS显著相关。
- **3.6.2 多变量逻辑回归**：在包含4个预测变量的模型A（n=78, 24例AMS）中，调整后仅第1夜SpO₂<70%累积时间（OR=1.015, 95% CI: 1.002-1.034, P=0.018）和第1夜睡眠障碍评分（OR=2.088, 95% CI: 1.009-4.852, P=0.048）与AMS状态独立相关。更简洁的2预测变量模型C（n=99, 31例AMS）确认了相同关联。线性回归以峰值AMS评分为结局，发现第1夜SpO₂<70%累积时间、第2夜SpO₂<70%累积时间和第1夜睡眠障碍评分独立预测AMS严重程度（R2=0.325, P<0.0001），而呼吸指数和睡眠结构无独立作用。

**讨论与结论总结**
讨论指出，本研究的主要贡献在于揭示了呼吸紊乱指数在多夜间的纵向分化轨迹、夜间低氧血症与主观睡眠障碍在探索性分析中的独立预测作用，以及客观与主观睡眠指标在AMS背景下的对应关系。研究发现，夜间低氧血症（尤其是SpO₂<70%累积时间）与AMS状态密切相关，且这一关联在纳入主观睡眠障碍后进一步增强。呼吸指数仅在非AMS组中随时间改善，而AMS组持续异常，提示呼吸适应失败是AMS持续存在的标志。睡眠结构分析显示，AMS组深睡眠恢复受阻，与主观睡眠质量差一致。敏感性分析表明，1993年标准下重新分类的AMS阳性个体具有更低的夜间SpO₂，但呼吸事件指数无差异，说明主观睡眠障碍可能捕捉了事件计数指标遗漏的低氧血症负担。多变量分析确认，第1夜的低氧血症累积时间和睡眠障碍评分是AMS存在和严重程度的独立预测因素，且两者互补。研究结论翻译如下：
夜间低氧血症与快速上升至高海拔后的AMS密切相关，当主观睡眠障碍纳入AMS分类（如原始1993年LLSS）时，这种关联增强。敏感性分析表明，在1993年标准下重新分类为AMS阳性的受试者，其夜间SpO₂低于2018年AMS阴性组，证实了报告的睡眠障碍捕捉了病理生理相关的低氧血症负担。探索性多变量分析进一步支持，在多个模型规格中，SpO₂<70%的累积时间和海拔第一夜的睡眠障碍评分与AMS的存在和严重程度独立相关。AMS与非AMS受试者之间呼吸紊乱轨迹和估计睡眠结构恢复的分化（非AMS组逐渐改善，而AMS组持续异常）在2018年标准下得到最有力的支持，代表了一个潜在的信息丰富的纵向信号，值得进一步研究。夜间生理学的这两个方面——急性低氧血症预测症状，以及呼吸恢复失败预测持续存在——共同支持在AMS评估中重新考虑与睡眠相关的夜间指标，特别是在多日高海拔暴露的背景下。夜间血氧饱和度测定和设备估计的睡眠指标提供了一种非侵入性、实用的方法，用于识别高风险个体并追踪适应过程。能够追踪这些指标的设备在前往高海拔工作或娱乐的人群中正迅速普及，利用这些数据可以提供对适应过程的客观而非纯粹主观的评估。需要开展具有足够效力的前瞻性研究来验证包含连续夜间SpO₂和睡眠障碍评估的预测模型，以确认这些探索性发现并确定临床使用的最佳阈值。