【摘要】目的通过研究睡眠呼吸暂停综合征（obstructive sleep apnea syndrome , OSAS）腭咽软组织病理改变，探讨咽扩大肌在OSAS发病机理中的作用。方法对OSAS 27例，鼾症（simple snoring, SS）17例，对照（扁桃体摘除术患者）15例的悬雍垂及腭咽肌进行HE、ATP酶、还原型辅酶Ⅰ脱氢酶(NADH-TR)等染色,观察软组织病理结构改变。结果悬雍垂中部横截面所含肌肉百分比OSAS组明显低于SS组(P＜0.05)；且与纤维组织百分比呈显著负相关;悬雍垂肌肌纤维总数量、Ⅰ型肌纤维数量、肌纤维面积及总面积,OSAS组均较SS组明显减少(P＜0.05)；OSAS组腭咽肌Ⅰ型肌纤维所占百分比极其截面积明显低于对照组及SS组(P＜0.05)。电镜下见OSAS肌原纤维结构紊乱,部分Z带呈锯齿状排列,运动神经纤维水肿,轴突内出现空泡变性。结论OSAS患者咽扩大肌肌纤维萎缩、减少,肌肉自身功能紊乱可能是引起OSAS上气道异常塌陷的重要原因之一。

Pathologic changes of palatopharyngeal soft tissue in obstructive sleep apnea syndromeYu Xiaohong,Liu Duanjin ,Zhang Shengzhong.ENT Department ，Beijing Tongren Hospital，Beijing 100730

【Abstract】ObjectiveTo study the pathologic changes of palatopharyngeal soft tissues in patients with OSAS.MethodsDifferent analyses have been done on uvular muscles (UM)and/or palatopharyngeal muscles(PPM) in patients with OSAS(n=27),SS(n=17)and controls (n=15). The transverse sections were sequentialy stained for HE, myofibrillar ATPase,NADH-TR,Lillie Oil Red-O. Ten specimens were evaluated by transmission electron microscopy(TEM).ResultsPatients with OSAS have a significantly smaller percentage of muscle in the uvula than that of SS patients (15.0±3.0 vs 20.3±5.5), The percentage of muscle is inversely related to the percentage of fibrous tissue in OSAS group (r=-0.75,Y=42.6-0.64X); The total number and area of muscle fiberss , the number and area of type Ⅰmuscle fiberss are significantly lower in OSAS than those in SS (800±345 vs 1200±360n; 1.10±0.56 vs 1.70±0.60μm²; 156±95 vs 360±225n; 920±350 vs 1365±540μm² respectively); PPM: The percentage of type Ⅰmuscle fibers within total muscles and its area are significantly lower in OSAS than those in SS and normal controls(20.5±4.0 vs 34.5±4.5n; 20.5±4.0 vs 35.5±4.7; 860±360 vs 1260±340μm²; 860±360 vs 1350±370μm²; respectively); the muscles from OSAS patients seemed to show neurogenic alterations. Structurally altered fibers shows myofibrillar loss, increased number of vesicles , and rough Z line and so on.ConclusionOur finding suggest that the neurogenic functional disturbance of pharyngeal dilator muscles may play an important role in causing the airway collapse in OSAS.

【Key words】Sleep apnea syndromes Palatal muscles Muscle fibers Upper airway dilator muscles

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)是一种以睡眠时反复发作咽部塌陷为特征的疾病,近年来国外研究认为,复杂的咽部结构在其发病机制中起着重要的作用。现对OSAS患者咽部结构的病理学改变进行了研究,以探讨OSAS患者腭咽软组织的病理学改变在OSAS发病机制中的意义。

材料和方法

研究对象来源于北京同仁医院接受手术治疗的OSAS、鼾症（simple snoring, SS）和行扁桃体摘除术患者（对照组）。

1.病例选择: OSAS组 27例,男26例,女1例,年龄44.0±15.0岁,体重指数(kg/m²)28.6±4.6；SS组17例,男14例,女3例,年龄43.5±1.10岁,体重指数28.4±3.4；对照组15例,男14例,女1例,年龄43.2±10.0, 体重指数28.0±4.5。其它临床资料比较见表1。

OSAS组27例具有睡眠时打鼾,憋气,反复惊醒,白天嗜睡等症状；检查示软腭塌陷,悬雍垂长,扁桃体超过Ⅰ度,影像学检查上气道最狭平面在腭咽水平；呼吸暂停指数(AHI)大于15^［1,2］, 以阻塞性呼吸暂停为主;鼾声强度大于60 dB^［3］。

SS组17例具有睡眠时打鼾,偶有或无憋气, 偶有或无白天嗜睡;检查示软腭肥厚,悬雍垂粗长,扁桃体超过Ⅰ度,影像学检查上气道腭咽平面轻度狭窄;AHI小于15, 鼾声强度大于60 dB。

对照组15例中3例怀疑扁桃体肿物,12例慢性扁桃体炎,均无睡眠时打鼾和憋气、白天嗜睡等临床表现。59例患者均无内分泌及神经系统疾病。术前均无治疗史。

2.睡眠指数分析: 全部OSAS及SS患者和慢性扁桃体炎患者均于术前在本院睡眠实验室接受Medlog SAC847(Oxford,英国)睡眠分析计算机(sleep analysing computer,SAC)整夜睡眠检测,应用HS5670(NL-11)精密积分声级计距离患者头部1 m平行处测得最大鼾声强度,取两次测得的平均值。

3. 标本处理: 全身或局部麻醉下予OSAS及SS患者行悬雍垂腭咽成型术。术式包括切除部分软腭、悬雍垂、双侧扁桃体及其前后弓，留取悬雍垂,辨明腭咽肌并将其与其它软组织分离,剪取约8 mm×5 mm×5 mm。对照组行双侧扁桃体切除,同法留取腭咽肌。用生理盐水浸湿的无菌纱布包裹标本,置入-4 ℃冰瓶中迅速送往实验室。部分悬雍垂(最好分离出悬雍垂肌)或腭咽肌置于2.5%戊二醛磷酸缓冲液中留待电镜检查;取异戊烷约30 ml置入-160℃液氮中,迅速搅拌使之结白色晶体物质,将标本于异戊烷中冷冻约15～20秒,小纱袋包裹放入-70℃液氮罐中保存。冷冻的悬雍垂或腭咽肌于恒冷切片机中,－25℃条件下,以10 μm连续切片。

4.染色: HE染色以观察悬雍垂横向切片中各部分组织的病变情况及组成比例。ATP酶组织化学染色显示不同类型的肌纤维, 观察不同类型的肌纤维的数量及分布情况；NADH-TR（还原型辅酶Ⅰ脱氢酶）染色以观察肌纤维类型的分布及神经肌肉的一些病变，如中心核心、靶纤维等;Lillie油红-O染色脂类物质呈鲜红色或橘红色,细胞核呈淡蓝色,能将较小的脂肪滴显示出来。

肌肉标本分成2 mm×0.5 mm×0.5 mm的小块固定于磷酸盐缓冲的氧化锇液中,酒精脱水,Epon包埋,半薄切片后用甲苯胺蓝染色，超薄切片机(LKB4801A)对选择好的部位进行切片,用二氧化铀醋酸盐及枸橼酸铅进行电子染色, 超薄切片置于小铜网上,透射电镜(JEM-1200EX)下观察病变情况。

5. 数据分析及统计学处理: 悬雍垂中各组织的构成比及肌纤维数量可由形态测定法的计数技术决定,每个视野由10×10表格代表100个点计数并分成以下几部分:肌肉,纤维组织,腺体,脂肪,脉管。每例标本随机选取30×100个点,即可获得各组织的百分比，以每种组织的总点数×100/3 000计算。应用北京显微图象研究所的电子计算机病理图像分析软件对ATP酶组织化学染色结果进行定量病理学分析,计算各类型纤维的总面积及单个纤维的面积。应用美国SPSS(statistical package for the social sciences)统计软件包对各项结果进行相应的统计学分析。

结果

1. OSAS,SS患者及对照组在人体测量指标上差异无显著性。总睡眠时间(total sleep time , TST)及浅睡眠(Ⅰ-Ⅱ)在其中所占百分比、平均血氧饱和度(SaO₂)在OSAS及SS患者间差异未见显著性。而两组间的AHI值、觉醒指数、深睡眠(Ⅲ-Ⅳ)在总睡眠中所占百分比以及最低血氧饱和度在两组间差异存在显著性 (P＜0.05，表1)。

2. 悬雍垂中部横截面所含肌肉的百分比,OSAS组明显低于SS组,而纤维结缔组织的比例高于SS组,脉管、脂肪及粘液腺的百分比两组间差异无显著性(表2)。

3. OSAS组中悬雍垂肌肉百分比与纤维组织百分比间呈负相关性(r=-75,直线回归方程为Y=42.6-0.64X),与其他的成分无相关性。SS组中悬雍垂肌肉的百分比与其他成分的百分比无相关性。

4. 对照组腭咽肌在pH 10.4 预孵育后染色在光镜下可辩出I和II型肌纤维(图1),pH 4.65, pH 4.3预孵育后IIA及IIB型肌纤维亦可辩出各型肌纤维相间排列。 SS组腭咽肌型结构与正常对照组相似，OSAS组大部分患者切片均能分辨出肌型,但见各肌型排列紊乱,I型肌纤维明显减少,部分萎缩, Ⅱ型肌纤维相对增多(图2)。腭咽肌Ⅰ型肌纤维占总数百分比及其截面积明显低于对照组及SS组,而ⅡA型肌纤维百分比增加, 差异均有显著性(表3)。OSAS与SS组的悬雍垂肌相比,前者可见萎缩的肌纤维,成角状或圆形(图3)；肌纤维的总数量、单根肌纤维的面积、总面积与后者相比明显减少, 差异有显著性,而Ⅱ型肌纤维之间差异无显著性(表4)。

5. Lillie氏油红-O染未发现各组咽肌中有脂肪小滴的出现。

6. 电镜下对照组腭咽肌肌原纤维结构规整,明带及暗带清楚,H带内M线清晰,明带内Z线明显,排列规则;OSAS组的咽肌(图4) 肌原纤维结构紊乱,有的肌丝溶解,部分Z带呈锯齿状排列,有的断裂消失,肌浆管囊状扩张,肌纤维间线立体集中,大小不一、变性,肌细胞核轻度固缩。运动神经纤维间水肿,肌纤维轴突内出现空泡变性,髓鞘部分区域