Kardiovaskulárne následky obštrukčného typu syndrómu spánkového apnoe
EVA SZABÓOVÁ, ZOLTÁN TOMORI(1), JOZEF GONSORČĺK, ŠTEFAN KOVAL(2)
Košice, Slovenská republika

Zo IV. Internej kliniky FN L. Pasteura v Košiciach, z Ústavu patofyziológie LF UPJŠ v Košiciach1 a z Kliniky gerontológie a geriatrie v Košiciach2
Do redakcie došlo 30. 4. 1998; prijaté dňa 19. 10. 1998
Adresa pre korešpondenciu: Prof. MUDr. Zoltán Tomori, DrSc, Ústav patofyziológie LF UJPŠ, Tr. SNP 1, 040 66 Košice


SZABÓOVÁ E, TOMORI Z, GONSORČĺK J, KOVAL Š. Kardiovaskulárne následky obštrukčného typu syndrómu spánkového apnoe. Cardiol 1999;8(1):27–34
Spánkové apnoe je závažným medicínskym a sociálno-ekonomickým problémom. Jeho obštrukčnú formu považujú viacerí autori za potencujúci rizikový faktor kardiovaskulárnych ochorení, najmä v prítomnosti obezity, vyššieho veku, fajčenia a konzumácie alkoholu. Kardiovaskulárne komplikácie obštrukčného spánkového apnoe sú akútne (dysrytmie, náhla smrť, ischémia myokardu, ľavokomorová srdcová slabosť, mozgovocievna príhoda) a chronické (systémová artériová hypertenzia, cor pulmonale chronicum). Autori v článku analyzujú vznik jednotlivých komplikácií.
Kľúčové slová: obštrukčné spánkové apnoe – dysrytmie – náhla smrť – pľúcny edém – artériová hypertenzia – cor pulmonale chronicum

SZABÓOVÁ E, TOMORI Z, GONSORČĺK J, KOVAL Š. Cardiovacular complications of obstructive type of sleep apnoea syndrome. Cardiol 1999;8(1):27–34
Sleep apnoea is a serious medical and socio-economic problem. Its obstructive form is considered by several authors a potential risk factor of cardiovascular diseases, especially in the presence of obesity, higher age, smoking and alcohol consumption. Cardiovascular complications of obstructive sleep apnoea are acute (dysrrhythmias, sudden death, myocardial ischemia, left ventricular dysfunction, stroke) and chronic (arterial hypertension, cor pulmonale chronicum). In the article the authors analyse the origin of individual complications.
Key words: Obstructive sleep apnoea – Dysrrhythmias – Sudden death – Pulmonary oedema – Arterial hypertension – Cor pulmonale chronicum


Spánkové apnoe je závažným medicínskym a spoločensko-ekonomickým problémom. Jeho závažnosť sa prejavuje aj v tom, že ovplyvňuje mnoho somatických a vegetatívnych funkcií, ktoré môžu mať rôzne nepriaznivé následky (1). Za najnebezpečnejšiu formu syndrómu spánkového apnoe (SAS) považujú viacerí autori obštrukčný typ (OSA), a to práve pre jeho závažné kardiovaskulárne (KV) následky (2). Respiračný a KV systém sú úzko funkčne späté – zmena jedného systému ovplyvňuje aktivitu druhého systému. Normálnu funkciu týchto systémov zabezpečuje množstvo regulačných mechanizmov, ktoré sú pod kontrolou autonómneho nervového systému (ANS). Vyvážená funkcia ANS je základnou podmienkou optimálnej neuroregulácie vitálnych funkcií.

Hemodynamika a fyziologický spánok

Aktivita ANS má cirkadiánnu variáciu. Fyziologický spánok sa od bdelého stavu odlišuje množstvom somatických a vegetatívnych funkcií, ktoré sa menia v závislosti od štádií spánku. NREM štádium (non rapid eye movement) je charakterizované postupným ustálením činnosti ANS a somatických funkcií, pričom prevláda vagová aktivita. Dýchanie je pravidelné. Systémový artériový tlak (SAP) klesá, pľúcny artériový tlak (PAP) minimálne rastie (nedosahuje však patologické hodnoty). Srdcová frekvencia (SF) sa znižuje, alveolárna ventilácia klesá, hodnoty saturácie oxyhemoglobínu v arteriálnej krvi (SaO2) sa patologicky nemenia (3). V REM štádiu (rapid eye movement), v štádiu snov, sa mení aktivita nervového systému (NS), objavujú sa významnejšie fázické a dynamické zmeny ventilácie a hemodynamiky. Dýchanie je nepravidelné vzhľadom na amplitúdu i frekvenciu a môžu byť prítomné aj krátke apnoické pauzy (do 10 s). Fázické výkyvy krvného tlaku (TK) sú náhle, nepravidelné a často s väčšou amplitúdou. Hodnoty PAP sa v jednotlivých štádiach spánku signifikantne neodlišujú. SF je o málo vyššia ako v NREM spánku (3 – 5).

Systémová cirkulácia a apnoický cyklus

Hemodynamika v spánku sa pri patologických stavoch môže výrazne meniť. Tak je to aj v prípade OSA. Každá fáza apnoického cyklu, t. j. skoré, stredné a neskoré apnoe + postapnoe (zobudenie sa, resp. obnovenie dýchania), aktuálne mení mechaniku dýchania, a tým aj hemodynamiku a mení tonus ANS v závislosti od prevažujúcich stimulov (2). Tieto akútne zmeny počas OSA sú spôsobené (2): mechanickými faktormi (obštrukcia horných dýchacích ciest (HDC), chemickými faktormi (hypoventilácia, hypopnoe až apnoe s následnou hypoxémiou, hyperkapniou, prípadne acidózou), reflexnými zmenami (zobudenie a obnovenie dýchania). V priebehu noci v závislosti od závažnosti OSA sa mechanika dýchania, hemodynamika a aktivita ANS často mení. V priebehu niekoľkých rokov sa organizmus preladí na „nové prechodné normy“, ktoré sa ustália a vznikajú rôzne patologické stavy. KV zmeny pri OSA majú komplexný charakter. Všetky zapojené mechanizmy majú udržať adekvátny minútový objem srdca MO), pričom SF a tepový objem (TO) sú dva najdôležitejšie faktory na udržiavanie MO. Zmenu jedného z nich kompenzuje zmena druhého faktora, pričom prvotne sa mení SF (6). Najväčšie zmeny ventilácie a hemodynamiky sú opísané v REM spánku, kde sa nachádzajú aj najdlhšie apnoické epizódy (3) (obrázok 1). Systémový TK progresívne rastie počas apnoe, s ďalším nárastom pri obnovení dýchania. Výkyvy TK tesne sledujú nastupujúce ventilačné úsilie. Nárast TK pri zobudení sa vysvetľuje zvýšením MO a systémovej vaskulárnej rezistencie (SVR). SF je nízka počas apnoe, evidentne narastá s obnovením dýchania a pri zobudení sa. SF a TO sú v inverznej korelácii: TO sa ku koncu apnoe a v postapnoe mierne znižuje. MO je značne variabilný a závisí najmä od SF, postupne teda narastá, najmä v postapnoe (7). SVR počas apnoe klesá, pri prebudení sa ale jej hodnota zvyšuje. Mechanizmus vazokonstrikcie mnohí autori vidia v progresívnom zvyšovaní sa aktivity sympatikového NS, spúšťaného reflexom z periférnych chemoreceptorov. Po obnovení dýchania aktivita sympatikového NS, prudko klesá, jej účinok na periférii sa však prejavuje neskôr (10 – 15 s), preto obnova dýchania sa neprejavuje hneď znížením SVR (8).

Pľúcna cirkulácia a apnoický cyklus

PAP je vyšší v spánku, príčinou čoho je vazokonstrikcia pľúcnych arteriol. Podnetom pre túto vazokonstrikciu je mierna hypoxémia a hyperkapnia, ktoré sú následkom zníženej citlivosti k PaO2 a PaCO2 v spánku aj u zdravých (4, 9). Preexistujúca pľúcna hypertenzia (PH) zvyšuje senzitivitu na hypoxiu. S prehĺbením hypoxémie pri pokračujúcom apnoe sa zvyšuje pulmonálna vaskulárna rezistencia (PVR), a tým aj PAP. Tlak v pľúcnici sa počas apnoe dynamicky mení v závislosti od štádia spánku a fázy apnoického cyklu. Pľúcnicový tlak v REM spánku progresívne stúpa ku koncu apnoe a zostáva zvýšený aj v postapnoe, no jeho hodnota sa medzi dvoma apnoickými cyklami postupne znižuje. V NREM spánku je tlak v pľúcnici stabilný a málo sa mení aj počas apnoe (9 – 13). PAP počas apnoe ovplyvňujú: a) hypoxia – s poklesom SaO2 s určitým fázovým oneskorením rastie PAP, b) intratorakálny tlak (ITP) – s jeho poklesom rastie PAP, c) expanzia pľúc – v postapnoe s obnovením dýchania sa zvyšuje rezistencia perialveolárnych ciev a s expanziou pľúc rastie PAP (12).

Vplyv OSA na funkciu pravej komory

OSA primárne ovplyvňuje pulmonálnu hemodynamiku, ktorej hlavnými determinantmi sú PAP a MO pravej komory (PK). Oba ukazovatele podliehajú súčasným, ale opačným zmenám počas OSA. Na začiatku apnoe MO PK je väčší a PAP nižší, kým ku koncu apnoe a v postapnoe je to naopak. PVR je nižšia v skorej a vyššia v neskorej fáze apnoe a v postapnoe (13). Medzi patofyziologické mechanizmy, ktoré počas OSA ovplyvňujú pľúcnu hemodynamiku, a tým aj MO, patria mechanizmy ovplyvňujúce aj PAP, teda: výkyvy ITP – zmenou preloadu aj afterloadu, hypoxia s následnou zvýšenou PVR – zmenou afterloadu, opakované hyperinflácie pľúc (zmenou transmurálneho tlaku PK a pľúcnym inflačným reflexom), zmenou afterloadu (12). Najväčší význam má zvýšený venózny návrat počas silno negatívneho ITP na začiatku obštrukčného apnoe. Znamená to zvýšenie TO a MO PK v skorej fáze apnoe, avšak ku koncu apnoe je venózny návrat limitovaný a nenastáva zhodný nárast TO a MO PK. Postupné znižovanie TO a MO PK v neskorej fáze apnoe nastáva aj zvýšeným afterloadom PK, ktorý dominantne určuje PVR, spôsobenú hypoxiou. Zníženie MO PK v postapnoe, t. j. počas obnovy ventilácie, sa vysvetľuje rozvinutím pľúc s následnou možnou kompresiou srdca, zvýšenou rezistenciou perialveolárnych arteriol a pľúcnym inflačným reflexom. PH postupne vyvolá hypertrofiu PK, a preto rozvoj pravokomorového zlyhávania je len otázkou času (12).

Vplyv OSA na funkciu ľavej komory

Hoci OSA primárne ovplyvňuje hemodynamiku PK, funkciu ľavej komory (ĽK) dlhodobo sekundárne ovplyvňuje dominantne nízky TO a MO PK, negatívny ITP a vzájomná závislosť komôr (ventricular interdependence). Koncovodiastolický objem ĽK je nízky v dôsledku nízkeho MO PK. K tomu prispieva znížená poddajnosť ĽK v diastole následkom vzájomnej závislosti komôr (zvýšený objem jednej komory v diastole zhoršuje plnenie druhej znížením jej poddajnosti). S týmito pozorovaniami sa zhoduje aj echokardiografický nález. Znížený ITP zvyšuje afterload ĽK spomalením transportu krvi z hrudníka do periférie (pri nižšom ITP). Následné zvýšenie koncovosystolického tlaku v aorte a zvýšenie koncovosystolického transmurálneho tlaku ĽK zvyšuje endomyokardiálnu tenziu (wall stress) (14). Na rozdiel od hypertrofie PK, hypertrofia ĽK u pacientov s OSA je menej častá (20 %). Väčšinou je hypertrofia ľahkého stupňa, koncentrického typu, spojená aj so zväčšením hmoty ĽK. Hypertrofia PK tesnejšie koreluje s prítomnosťou, prípadne stupňom OSA. Hypertrofia ĽK súvisí u týchto pacientov skôr od veku, obezity a artériovej hypertenzie (AH). Zvýšený afterload ĽK (či už v dôsledku zvýšeného ITP alebo zvýšenej aktivity sympatikového NS a následnej zvýšenej SVR) sa môže podieľať na rozvoji hypertrofie ĽK pri OSA (15, 16). Myokard pri hypertrofii, ale aj počas apnoe trpí nedostatočnou výživou. Všetky uvedené mechanizmy participujú na poruche funkcie ĽK. Isté je, že postihnutie ĽK pri OSA je sekundárne, s menším významom, kým postihnutie PK je primárne a závažnejšie (14).

Kardiovaskulárne následky OSA

Patologický vplyv OSA na kardiovaskulárny systém je dnes nevyvrátiteľný. Obštrukcia HDC, hypoventilácia, zobúdzanie sa zo spánku – charakteristické pre OSA majú dôležitú úlohu v patogenéze AH, srdcových arytmií a kardiálnej insuficiencie. Viacerí autori považujú OSA za potencujúci rizikový faktor kardiovaskulárnych (KV) ochorení, najmä v prítomnosti obezity, vyššieho veku, fajčenia a konzumácie alkoholu (17). Štatistiky poukazujú na vysokú morbiditu a narastajúcu mortalitu, súvisiacu práve s KV komplikáciami OSA. Tie môžu byť akútne a chronické.
a) Akútne komplikácie OSA: dysrytmie, náhla smrť (SIDS, SUND, ALTE), ischémia myokardu (angina pectoris, akútny infarkt myokardu (IM), ľavokomorová srdcová slabosť (asthma cardiale, pľúcny edém), mozgovocievna príhoda (MCP).
b) Chronické komplikácie OSA: systémová artériová hypertenzia, pľúcna hypertenzia, cor pulmonale chronicum (CPCH) (2, 5, 18) .

Dysrytmie

Dysrytmie sú u pacientov s OSA pomerne časté a predstavujú u nich hlavné riziko náhlej smrti. Najdôležitejšie mechanizmy podporujúce vznik dysrytmií pri OSA sú: hypoxia, hyperkapnia, acidóza, zvýšená sympatiková aktivita (katecholamínová búrka?) a zvýšená spotreba O2 pri silných respiračných úsiliach (17, 18). Pri OSA je hypoxémia spravidla silnejšia ako pri centrálnom apnoe a pridruží sa aj hyperkapnia, prípadne aj acidóza. Obštrukcia dýchacích ciest totiž jednak znemožní prívod O2 do pľúc a elimináciu CO2 z pľúc difúziou, jednak sa značne zvýši spotreba O2 a tvorba CO2 v dôsledku silných, neefektívnych, resp. frustránnych kontrakcií inspiračných svalov pri asfyxii. Hypoxémia, hyperkapnia, acidóza a silné frustránne inspiračné úsilia počas OSA predstavujú mohutný a opakujúci sa stres, ktorý stimuluje sympatoadrenálny systém s následným zvýšením tonusu sympatika, vyplavením katecholamínov a vazokonstrikciou. Prechodnú vazokonstrikciu v pľúcnom a systémovom obehu spôsobuje i samotná hypoxémia, rozvíjajúca sa počas apnoických epizód. Takáto hypoxémia podľa rozsahu i trvania, najmä u osôb s ateromatóznymi zmenami na príslušných cievach, môže vyvolať spazmy koronárnych ciev s následnou akútnou ischémiou myokardu. Závažnosť takej ischémie navyše zvyšuje nedostatočná zásoba kyslíka v krvi, dodávaná vo veľmi obmedzenom množstve do ischemickej oblasti. Všetky tieto zmeny môžu u pacientov s OSA vyvolať rôzne dysrytmie v spánku, ktoré majú väčšinou prechodný charakter a sú benígne. U pacientov s preexistujúcim koronárnym ochorením, s poklesom saturácie pod 70 % však tieto zdanlivo benígne arytmie môžu degenerovať do závažných, život ohrozujúcich arytmií (18 – 20). Poruchy rytmu u pacientov s OSA majú určité zvláštnosti: a) veľká variabilita SF v spánku, b) vznik dysrytmií v spánku, c) rôznorodosť dysrytmií, d) funkčný charakter a reverzibilita.

a) Pre pacientov s OSA je typická značná cyklická variácia SF, t. j. striedanie bradykardie a tachykardie počas apnoicko-hyperpnoického cyklu v spánku. Táto variabilita súvisí so zmenami autonómneho NS pri patologickom dýchaní. Počas apnoe (s nedokončeným inspíriom) narastá hypoxémia a prevláda vagová aktivita so sprievodnou bradykardiou. Mohutné, hoci frustránne inspiračné úsilia na vrchole apnoe zobudia pacienta a pri prerušení obštrukcie HDC vznikne hyperventilácia. Súčasne sa rozvinie tachykardia a vazokonstrikcia, ktoré spôsobuje výrazná prevaha sympatikového NS, čo podmieňujú tieto mechanizmy: znížená aktivita vagu, dráždenie vazomotorického centra hypoxiou priamo, alebo cez aferentné vlákna z periférnych chemoreceptorov, prípadne iradiáciou aktivity z inspiračného centra na vazomotorické centrum, pľúcny inflačný reflex, tlmenie baroreflexu a Bainbridgeov reflex (3, 5, 17).

b) Ďalšou charakteristickou zvláštnosťou pre pacientov s OSA je pravidelný výskyt dysrytmií počas spánku, najmä v REM spánku, v čase najväčšieho výskytu apnoických epizód. Na rozdiel od pacientov s OSA, u chorých s ischemickou chorobou srdca (ICHS) sa poruchy srdcového rytmu vyskytujú cez deň, počas fyzickej a psychickej záťaže. V diferenciálnej diagnóze nočných dysrytmií preto musíme uvažovať prítomnosť OSA.

c) Obštrukčné dýchanie sprevádzajú dysrytmie rôzneho charakteru. Vyskytujú sa poruchy tvorby aj vedenia vzruchu. Kým poruchy vedenia sa objavujú spravidla počas samotného apnoe a spôsobujú rôzny stupeň bradykardie a až l0- a viacsekundové asystolické pauzy, poruchy tvorby vzruchu sú typickejšie pre hyperventilačnú fázu v postapnoe (17). Dysrytmie počas apnoe súvisia s aktivitou vagu, dysrytmie po obnovení dýchania spôsobuje vystupňovaná aktivita sympatika. Priamy vplyv sympatika a vagu na elektrofyziológiu srdca je uvedený v tabuľke 1 a 2. Odborná literatúra nie je jednotná v zastúpení jednotlivých typov arytmií. Podľa štatistických analýz počas apnoe sú najčastejšie: sínusová bradykardia, sinus arrest, sinoatriálna (SA) a atrioventrikulárna (AV) blokáda II. a III. stupňa, náhradné rytmy (KES, SVES). Počas postapnoe prevažujú sínusová tachykardia, akcelerované a spúšťané rytmy (SVES triedy l – 4, KES často polytopné, alebo vo forme bigemínií, kupletov, objavujú sa aj salvy, prípadne KES R na T, prípadne KES s krátkym väzbovým intervalom) (5, 21).

d) Dysrytmie majú funkčný charakter a vo včasných štádiach ochorenia sú úplne reverzibilné. Dôkazom toho je úplne vymiznutie dysrytmií počas aplikácie nCPAP, ktorou sa zabráni obštrukcii faryngu a zníženiu saturácie O2 (obrázok 2), neprítomnosť morfologického substrátu pri patologickoanatomickej sekcii (16, 22), ako aj fakt, že funkčné testy KV systému sú negatívne (ergometria, elektrofyziológia, neskoré komorové potenciály) (23, 24). Keďže funkčným vyšetrením sa nemusia u týchto chorých zistiť žiadne patologické zmeny, často sa považujú za zdravých, pričom im opakovane každú noc hrozí náhla smrť. Markermi rizika náhlej smrti aj u týchto pacientov sú: pozitivita neskorých komorových potenciálov, znížená ejekčná frakcia ĽK, predĺženie QT intervalu a znížená variabilita SF, ako aj hypertrofia myokardu ĽK a prítomnosť komplexných foriem arytmií, ktoré sú pomerne časté (15).

Náhla smrť

Pri OSA môže nastať aj náhla kardiálna smrť pravdepodobne nasledujúcimi mechanizmami: 1. tachykardia s prechodom do komorovej fibrilácie, 2. extrémna bradykardia a asystólia, 3. náhle zlyhanie srdca pri rozsiahlom IM. Uvedené KV komplikácie sú potenciálne smrteľné, rozvíjajú sa najmä v REM spánku, najčastejšie nad ránom. Tieto poruchy sú súčasne veľmi zákerné, pretože sa objavujú nečakane a nepozorovane v noci a majú funkčný charakter. Nemajú teda fixovaný morfologický substrát, preto ich nemožno zistiť počas záťažových testov a iných funkčných vyšetrení v bdelom stave. Preto sa pacienti často považujú za zdravých, hoci im každú noc opakovane hrozia rôzne akútne KV komplikácie, vrátane náhlej kardiálnej smrti. Podobný mechanizmus sa môže uplatniť aj pri náhlej a neočakávanej smrti dojčiat (sudden infant death syndrome – SIDS), pri náhlej, nevysvetlenej smrti v noci (sudden unexplained nocturnal death – SUND) u mladých mužov – prisťahovalcov z juhovýchodnej Ázie do USA a pri náhlych život ohrozujúcich stavoch (apparently life threatening event – ALTE) (18, 20).

Ischémia myokardu

Viac ako 80 % všetkých epizód nočnej ischémie sa vyskytuje v REM spánku, ktorý približne zaberá asi 25 % celého spánku (19). Asi 20 % akútneho IM a 15 % náhlej smrti vzniká v období od 24.00 – 6.00 hodín ráno. To je obdobie, ktoré časovo koinciduje s najčastejším výskytom REM štádia spánku, v ktorom sa dominantne vyskytujú sny. Sny v REM spánku, na rozdiel od snov v iných štádiách sú bizarné, ireálne, emocionálne silno podfarbené a často vyvolajú agresivitu, hnev alebo strach. Tieto opakované psychické stresy sú spojené s búrlivou sympatikotonickou reakciou s následnou tachykardiou, dysrytmiami a hypertenznou reakciou, čo značne zvyšuje nároky myokardu na O2. Silná a náhla aktivácia sympatikového nervového systému strieda pomerne pokojné obdobie (NREM s dominanciou vagu), ktoré charakterizuje skôr bradykardia, hypotenzia, znížený srdcový výdaj a teda aj nižší koronárny prietok (najmä u pacientov s koronarosklerózou) (5). Náhle zvýšenie požiadavky myokardu na O2 môže spôsobiť prechodnú poruchu zásobenia srdcového svalu kyslíkom, a to nasledovnými mechanizmami:
1. Myokard trpí zníženým koronárnym prietokom v dôsledku hypotenzie v spánku.
2. Väčšou alebo menšou hypoxémiou, ktorá môže byť prítomná aj u zdravých ľudí v dôsledku porúch dýchania počas REM spánku (19).
3. Navyše hypoxémia predisponuje k prechodnej vazokonstrikcii v pľúcnom, ale i v systémovom obehu. Táto podľa rozsahu a dĺžky trvania, najmä u osôb s ateromatóznymi zmenami na príslušných cievach, môže vyvolať spazmy koronárnych a mozgových ciev, ktoré môžu mať rôzny klinický priebeh. U pacientov s OSA sú prechodné hypoxémie v REM spánku obzvlášť významné práve pre najväčší výskyt dlhších apnoických epizód v tomto štádiu spánku. Riziko akútneho IM u pacientov s ťažkým stupňom spánkového apnoe je 23,3krát väčšie a riziko náhlej kardiálnej smrti sa zvyšuje o 33 % u pacientov s apnoickým indexom (AI) väčším ako 20 (18, 20, 25) .
4. Zmeny vagovej aktivity v prechodnom období medzi NREM a REM spánkom môžu zapríčiniť rôzne dlho trvajúce asystolické pauzy, ktoré tiež zhoršujú perfúziu myokardu. Môžu predlžovať aj QT interval a spúšťať fatálne arytmie mechanizmom skorej a neskorej následnej depolarizácie a torsades de pointes.
5.. Zaujímavé je, že niektoré antihypertenzíva (lipofilné betablokátory a blokátory Ca kanálov) vyvolávajú desivé sny. Tým narušujú normálnu architektúru spánku a aktivujú sympatikový nervový systém so všetkými negatívnymi dôsledkami na koronárnu perfúziu a arytmogenézu (5).
6. REM spánok u pacientov s OSA však prináša i ďalšie riziká vzniku akútnej ischémie. Oscilácie krvného tlaku, najmä jeho náhle zvýšenie môže iniciovať aterosklerotický proces (natrhnutím intimy), prípadne môže natrhnúť už vytvorený AS plát s následnou intrakoronárnou trombózou a akútnou ischémiou myokardu. Artériovú trombózu podporuje aj zvýšená agregabilita trombocytov (Tr) pri sympatikotónii a diurnálne zmeny pri ich aktivácii (5).

Ľavokomorová srdcová slabosť

Kľúčovým momentom pri rozvoji ľavokomorovej srdcovej slabosti je postupne sa zhoršujúca poddajnosť ĽK. Na tom sa podieľajú mechanické faktory (vzájomné ovplyvnenie komôr v diastole), hypoxické poškodenie a hypertrofia myokardu, prítomná najmä u pacientov s ťažkým stupňom OSA a s rozvinutou sekundárnou artériovou hypertenziou (14, 15). Znížená poddajnosť ĽK sa spočiatku prejavuje poruchou relaxácie myokardu (diastolickou dysfunkciou). Neskôr však môže byť prítomná aj systolická dysfunkcia s rôznymi klinickými stupňami ľavokomorového srdcového zlyhávania (26). Pri obštrukcii HDC môže vzniknúť aj kardiálna astma až edém pľúc. Mechanizmus ich vzniku je nasledovný: obštrukcia HDC reflexne zosilní inspiračné úsilia, čo má za následok silno negatívny intratorakálny tlak a zvýšenie venózneho návratu do pravého srdca. Objemová záťaž PK zvyšuje objem krvi v pľúcnom riečisku a znižuje poddajnosť ĽK (medzikomorové septum sa v diastole posúva doľava). Na znížení poddajnosti ĽK sa podieľa aj hypoxické poškodenie myokardu a zvýšený afterload ĽK (či už v dôsledku silne negatívneho intratorakálneho tlaku, alebo zvýšenej vaskulárnej rezistencie pri hyperadrenergnom stave) (14). Znížená poddajnosť ĽK spôsobuje ľavokomorovú dysfunkciu. Znižuje sa ejekčná frakcia, zvyšuje sa enddiastolický tlak ĽK, postupne aj pľúcny postkapilárny tlak, ako i tlak v zaklínení. Rastie transsudácia do alveolov a rozvíja sa pľúcny edém (26).

Cerebrovaskulárne následky

Habituálne chrápanie, a tým aj OSA predstavujú zvýšené riziko cerebrovaskulárnych príhod. Silne chrápajúci ľudia majú približne 2 – 3krát väčšie riziko MCP. Vysvetľuje sa to jednak častejším výskytom rizikových faktorov cerebrovaskulárnych príhod u pacientov s OSA (obezita, AH, diabetes mellitus (DM), fajčenie), a jednak výrazným ovplyvnením cerebrálnej hemodynamiky počas apnoických epizód (27). Vznik MCP pri OSA podporujú rôzne faktory a mechanizmy. Sú to: hypoxia, hyperkapnia, časté výkyvy TK, zvýšená sympatiková aktivita, znížená EF ĽK, arytmie, často prítomná hemokoncentrácia, polyglobúlia a akcelerovaná ateroskleróza. Veľký význam má aj znížená fibrinolytická aktivita (zvýšená hladina inhibítora aktivátora plazminogénu typ l (PAI-l). Diurnálne zmeny v aktivácii trombocytov korelujú s najväčším výkytom MCP. Ich agregácia je najväčšia medzi 6.00 a 9.00 hodinou ráno a najvyšší výskyt MCP je medzi 6.00 a l2.00 hodinou ráno, s kumuláciou hodinu po zobudení sa zo spánku (27, 28, 29). Viacerí autori vyzdvihujú význam zvýšenej sympatikovej aktivity pri vzniku MCP. Mozgové infarkty vznikajú prevažne v REM spánku, teda v období najväčších hemodynamických zmien spôsobených OSA. Transkraniálnym kontinuálnym dopplerovským vyšetrením mozgových ciev u pacientov s OSA sa potvrdil nižší celkový cerebrálny prietok aj v bdelom stave v porovnaní so zdravými a jeho extrémny pokles počas apnoických epizód. Výrazné a náhle zvýšenia prietoku počas REM spánku umožňujú vznik hemoragií v týchto fázach. Nízky celkový cerebrálny prietok najmä v skorých ranných hodinách potvrdzujú zasa možnosť kritického poklesu mozgovej perfúzie, a tak ischemického poškodenia mozgu v tomto čase. Sú to skutočne jednoznačné dôkazy zvýšeného rizika cerebrovaskulárnych komplikácií u pacientov s OSA (30).

Artériová hypertenzia

Jednou z príčin, ktorá môže participovať na rozvoji sekundárnej AH, je syndróm spánkového apnoe, resp. jeho obštrukčná forma. Prevalencia AH u pacientov s OSA je vysoká (50 – 80 %). Výskyt OSA medzi hypertonikmi je tiež vysoký (35 – 40 %). To spôsobuje ich značnú koincidenciu (31, 32). U ľudí nastáva v spánku fyziologický pokles TK o viac ako 10 % oproti denným hodnotám (dippers). Chorí, ktorí majú v noci zvýšený TK (non dippers), majú väčšiu hypertrofiu ĽK, vyššie riziko vzniku trvalej AH, kardiovaskulárnej mortality a náhlej smrti (3, 31). AH u pacientov s OSA je charakterizovaná neprítomnosťou nočného poklesu TK (non dippers), prípadne fixovanou hypertenziou aj cez deň, predovšetkým u pacientov s ťažkým stupňom a dlhším trvaním OSA a zvýšenou variabilitou TK v noci, spôsobenou jeho fázickými výkyvmi počas každej apnoicko-hyperventilačnej epizódy (33, 34). Aké sú zmeny artériového tlaku počas apnoickej epizódy? TK sa kontinuálne zvyšuje počas apnoe s vrcholom v postapnoe, keď sa obnoví dýchanie. Zvýšenie TK je v tejto chvíli iba prechodné a je okamžitou odpoveďou na obštrukčné dýchanie, resp. jeho následky: zmeny ITP, kyslíkovú desaturáciu, prebudenie zo spánku a zvýšenú sympatikovú aktivitu. Spektrálna analýza systolického TK dokumentuje dve hlavné oscilácie u pacientov s OSA. Prvá z nich vo frekvenčnom pásme menej ako 0,066 Hz sa zapisuje paralelne s každým apnoickým cyklom (aktivácia sympatika). Druhé oscilačné pásmo je vo frekvenčnom pásme 0,2 – 0,4 Hz a súvisí s post-apnoickými vdychmi. Tieto dve oscilačné pásma sú špecifické pre OSA (35). Patogenéza AH u OSA je komplexná. Patofyziologické mechanizmy, zodpovedné za zvýšený TK, u OSA nie sú dodnes presne známe. Existuje viac faktorov, ktoré sa navzájom podporujú. AH v konečnom dôsledku závisí tiež od genetickej vnímavosti jedincov (32, 36). Podrobná analýza patogenetických mechanizmov rozvoja artériovej hypertenie pri OSA je predmetom inej publikácie (36).

Pľúcna hypertenzia

V patogenéze PH pri OSA má kľúčové postavenie chronická prechodná hypoxia a následná vazokonstrikcia. Pod vplyvom chronického chemického stresu sa kolísavá PH postupne mení na trvalú. Hypoxická pľúcna vazokonstrikcia neprebieha súbežne s hypoxickým podnetom, jej začiatok je fázovo posunutý a pritom prebieha v dvoch fázach. Prvá, akútna, od endotelu nezávislá fáza začína v priebehu 7s od začiatku hypoxie. Druhá, od endotelu závislá fáza začína neskôr (po 45 s). Intenzita tejto vazokonstrikcie vekovo a druhovo závisí a je modulovaná vazoaktívnymi látkami prítomnými v krvi, alebo uvoľňovanými endotelom prípadne pľúcnym parenchýmom (NO, prostaglandíny, serotonín, angiotenzín, leukotriény) (7, 9). Stupeň závažnosti OSA a miera poškodenia pľúcnych funkcií (úroveň dennej hypoxémie a hyperkapnie) sú určujúcimi faktormi pri rozvoji PH. Zdá sa, že citlivosť pľúcnej cirkulácie na hypoxiu je individuálna. Zvýšená citlivosť pľúcnej cirkulácie na hypoxiu môže urýchľovať rozvoj trvalej PH u niektorých jedincov. Nie je zatiaľ známe, či rozdielna citlivosť pľúcnych ciev na hypoxiu je geneticky kódovaná, alebo je následkom dlhodobého účinku intermitentnej hypoxémie a hyperkapnie (2, 4, 10). Asi 40 % pacientov s OSA má PH v pokoji. Podľa Widimského ide o PH prekapilárnu, aktívnu a väčšinou ľahkého stupňa, s hodnotou stredného pľúcnicového tlaku do 27 mmHg. Asi l2 % pacientov s OSA má klinické príznaky pravokomorového srdcového zlyhávania (10).

Záver

Spánkové apnoe a najmä jeho obštrukčná forma je závažnou chorobnou jednotkou s chronickým, ale zákerným priebehom. Patofyziologické mechanizmy choroby a jej následky sú z veľkej časti známe a priamo aplikovateľné v diagnostike, liečbe i prevencii v záujme účinnej pomoci postihnutým pacientom. Včasná a efektívna liečba znižuje AI, zmierňuje KV následky a upraví metabolické i endokrinné zmeny. Popri včasnej diagnostike a prevencii má teda správna liečba zásadný význam pre prognózu pacienta.

Literatúra

  1. Tomori Z. Spánkové poruchy dýchania – aktuálny interdisciplinárny problém pregraduálnej výchovy lekárov. Bratisl Lek Listy 1997;98:73-79.
  2. Bonsignore MR, Marrone O, Insalaco G, et al. The cardiovascular effects of obstructive sleep apnoeas: analysis of pathogenic mechanisms. Eur Respir J 1994;7:786-805.
  3. Cortelli P, Parchi P, Sforza E, et al. Cardiovascular autonomic dysfunction in normotensive awake subjects with obstructive sleep apnoea syndrome. Clin Auton Res 1994;4:57-62.
  4. Bridgen G, Raftery EB. Diurnal variation in pulmonary artery pressure. J Sleep Res 1995; 4:(Suppl 1):37-43.
  5. Verrier RL, Stone PH, Pace-Schott EF, et al. Sleep related cardiovascular risk: new home-based monitoring technology for improved diagnosis and therapy. A.N.E. 1997;2:158-175.
  6. Molnárová A, Szabóová E, Tomori Z. Patogenéza a následky spánkového apnoea. Folia Medica Cassoviensia 1996;53:87-98.
  7. Escourrou P, Tessier O, Bureau A, et al. Non-invasive measurement of haemodynamics during sleep apnoea. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):78-82.
  8. Persson PB, Kircheim HR. Baroreceptor reflexes. Berlin: Springer 1991:76-125.
  9. Lugaresi E, Coccagna G, Mantovani M. Hypersomnia with periodic apneas. In: Bridgen G, Raftery EB: Diurnal variation in pulmonary artery pressure. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):37- 43.
  10. Bonsignore MR, Marrone O, Romano S, et al. Time course of sleep apneas. Right ventricular stroke volume and output in obstructive apneas. Am J Respir Crit Care Med 1994;149: 155-59.
  11. Coccagna G, Lugaresi E. Haemodynamics during sleep: old results and new perspectives. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):2-7.
  12. Garpestad E, Katayama H, Parker J, et al. Stroke volume and cardiac output decrese at termination of obstructive apneas. J Appl Physiol 1992;73:1743-48.
  13. Marrone O, Bonsignore MR. Pulmonary haemodynamics in obstructive sleep apnoea. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):64-67.
  14. Scharf SM. The effect of decreased inthrathoracic pressure on ventricular function. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):53-58.
  15. Davidson WRjr. Ventricular hypertrophy in sleep apnoea. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):176-81.
  16. Greenberg HE, Genovese J, Huberfeld S, et al. Congestive heart failure and sleep apnoea – possible mechanisms and effect of CPAP therapy. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):130-34.
  17. Peter JH. Sleep apnoea and cardiovascular disease. In: Guilleminault Ch, Partinen M. Obstructive sleep apnea syndrome. New York: Raven Press 1990:81-92.
  18. Szabóová E, Donič V, Tomori Z, Koval Š. et al. Obštrukčné spánkové apnoe ako príčina dysrytmií a náhlej srdcovej smrti. Bratisl Lek Listy 1997;98:450-455.
  19. Schafer H, Kohler U, Ploch T, et al. Coronary heart disease and upper airway obstruction. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1): 185-189.
  20. Szabóová E, Tomori Z, Donič V. Kardiovaskulárne komplikácie a náhla srdcová smrť ako následky spánkového apnoe. Med monitor 1997;33-34.
  21. Tilkian AG, Guilleminault Ch, Schroder JS, et al. Sleep-induced apnea syndrome: prevalence of cardiac arrhythmias and their reversal after tracheostomy. Am J Med 199;63:348-358.
  22. Bharati S, Lev M. Cardiac conduction system involvement in sudden death of obese young people. Am Heart J 1995; 129:273-81.
  23. Grimm W, Hoffmann J, Kohler U, et al. Invasive electrophysiological evaluation of patients with sleep apnoea-associated ventricular asystole-methods and preliminary results. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):160-65.
  24. Sanner B, Konermann M, Horstensmeyer D, et al. Clinical significance of ventricular late potentials in patients with obstructive sleep apnoea. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):190-193.
  25. Dean RT, Wilcox I. Possible atherogenic effects of hypoxia during obstructive sleep apnoea. Sleep 1993;16:(Suppl):15-22.
  26. Williams BA, Green JM, Stapelfelcht WH. Snoring and sleep apnea as risk factors for perioperative postobstructive pulmonary edema. Am J Anesthesiol 1997;24:89-93.
  27. Partinen M. Ischaemic stroke, snoring and obstructive sleep apnoea. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):156-59.
  28. Ehlenz K. Regulation of blood volume – implications for cardiovascular pathophysiology in sleep apnoea. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):30-33.
  29. Marshall J. Diurnal variation in occurence of strokes. Stroke 1977;8:230-31.
  30. Hajak G, Klingelhofer J, Shulz-Varszegi M, et al. Cerebral perfusion during sleep-disordered breathing. J Sleep Res 1995;4: (Suppl 1):135-44.
  31. Grote L, Mayer J, Penzel T, et al. Nocturnal hypertension and cardiovascular risk: consequences for diagnosis and treatment. J Cardiovasc Pharmacol 1994;24(Suppl 12):S26-38.
  32. Hla KM, Young TB, Bidwell T, et al. Sleep apnea and hypertension. A population based study. Ann Intern Med 1994; 120:382-88.
  33. Nabe B, Lies A, Pankow W, et al. Determinants of circadian blood pressure rhytm and blood pressure variability in obstructive sleep apnoea. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):97-101.
  34. Pankow W, Nabe B, Lies A, et al. Influence of obstructive sleep apnoea on circadian blood pressure profile. J Sleep Res 1995;4:(Suppl 1):102-106.
  35. Penzel T. Blood pressure analysis. J Sleep Res 1995;4: (Suppl 1):15-20.
  36. Szabóová E, Tomori Z. Vplyv OSA na rozvoj artériovej hypertenzie. Stud Pneumol Phtiseol 1997;57:86-90.
(c)1999 by Symekard s.r.o.