睡眠呼吸暂停综合征(SAS)是一种常见病，在其发病机制中，上气道解剖上的狭窄是一个重要原因，但呼吸控制(breathing control)功能失调也起着重要作用。单纯由于上气道狭窄不能解释以下现象：(1)为何阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)与中枢性睡眠呼吸暂停(CSA)常常并存? (2)许多患者在解除上气道解剖上的狭窄以后, SAS依然存在。(3)某些患者在气管切开后，由0SA转为CSA。以上现象提示OSA与CSA有着共同的发病基础即呼吸控制功能失调，我们仅就呼吸控制功能与SAS的关系作一扼要论述。

一、呼吸控制的结构与功能

呼吸控制系统分为控制中枢、效应器与感受器三个部分，三者的关系如图1所示：

图1呼吸控制系统示意图

呼吸控制的主要功能在于为机体提供氧气、排出二氧化碳，保持酸碱平衡。人体主要通过以下环节来实现呼吸的调控。

呼吸中枢指广泛分布在延髓及脑桥网状结构两侧的神经元群。延髓是呼吸节律的起源部，吸气及呼气神经元分布其中，集中在延髓背面孤束核腹外侧部的称背外侧群，以吸气神经元为主；集中在延髓腹面疑核及后疑核的称腹外侧群，既有吸气神经元，又有呼气神经元。背外侧群的功能是：接受来自迷走、舌咽等神经传入的呼吸刺激信号；呼吸节律发生器；激活腹外侧群的吸气与呼气神经元。腹外侧群的功能是：由吸气与呼气神经元发出冲动激活下运动神经元，支配呼吸肌，完成呼吸运动。脑桥的长吸中枢及呼吸频率调整中枢也参与呼吸节律的调控。

大脑皮层的神经活动主要控制随意的呼吸运动，可保持说话、唱歌、吞咽时呼吸运动的协调，与睡眠-觉醒有关的呼吸刺激即“觉醒刺激”(wakefulness stimulus) 就属于这一环节。其神经传导通路尚不明确。进入非快动眼睡眠期(NREM)，大脑皮层的活动减弱，随意调节功能消失；在快动眼睡眠期(REM)，特别是做梦时，大脑皮层的活动较为活跃,随意调节系统仍发挥一定的呼吸调节作用。

来源于胸壁、肺脏的刺激可以通过神经反射活动对呼吸进行调控。在肺容量显著增加或肺损伤时，位于支气管、细支气管的牵张感受器受到刺激，通过肺牵张反射活动而抑制吸气，促使吸气向呼气转化；分布在肺内的快适应刺激末梢(rapidly adapting irritant endings)受到刺激时，可缩短呼气时间，防止肺泡的萎陷；吸入刺激性气体或异物可兴奋J感受器或C纤维等引起咳嗽、屏气等防御性保护反射活动；呼吸负荷增加可刺激肌梭，通过呼吸肌的本体感受器反射，使呼吸肌收缩增强，以维持正常通气。

呼吸的化学性调节主要依赖体液中二氧化碳、氧气及酸碱度的变化刺激中枢及外周化学感受器来完成。中枢化学感受器位于延髓的腹外侧部，是第IV、V颅神经核附近的一些神经元群，血液中的二氧化碳分压(PaCO₂)升高可引起局部脑脊液pH的下降而刺激其活动，使呼吸增强，但低氧血症对其影响不大。外周化学感受器主要包括颈动脉体和主动脉体，前者的传入纤维在舌咽神经内，后者在迷走神经中，氧分压(PaO₂)降低、PaCO₂升高、［H^＋］增加均能刺激外周化学感受器而兴奋呼吸，但主要是靠低氧的刺激，几种因素同时变化时，具有协同作用。

由图1可见,不论何种机制,凡能引起呼吸中枢驱动或反应性降低者,均将减弱呼吸运动,成为SAS发生的诱因。

二、OSA患者的呼吸驱动与呼吸中枢反应性

每分钟通气量(_E)、呼吸肌做功率、膈肌活动电图、膈神经电图、口腔最大吸气压、平均吸气流速等均可反映呼吸中枢输出驱动的强弱，但由于影响因素复杂及测定不便，难以广泛应用。在受试者平静呼吸时短暂阻断吸气道，测定吸气开始后0.1秒时口腔内的阻断压(P_0.1)，不受受试者主观意识的影响、重复性好、简便易行，即使在呼吸阻力负荷增加的情况下与膈肌的肌电活动也密切相关。目前P_0.1已被公认为反映呼吸中枢驱动的较好指标。实验研究还发现，在一定范围内，随着PaCO₂的升高或动脉血氧饱和度(SaO₂)的下降，P_0.1及_E均呈线性增加，所以常应用重复呼吸法测定_E及P_0.1对低氧(Δ_E/ΔSaO₂、ΔP_0.1/ΔSaO₂)和(或)高二氧化碳(Δ_E/ΔPaCO₂、ΔP_0.1/ΔPaCO₂) 的反应能力来衡量呼吸中枢的敏感性。

既往文献报道所测定的OSA患者的呼吸中枢驱动及其反应性多是在清醒状态下测得的，其结果显示，P_0.1高于正常人，示其呼吸驱动增强。这可能是上气道狭窄、阻力增高的一种代偿机制。大部分OSA患者在清醒时，其呼吸中枢对低氧及高CO₂刺激的反应性与正常人无差异。但清醒与睡眠是二个截然不同的生理状态，多数OSA患者在清醒状态下并无明显的呼吸异常，呼吸暂停只在睡眠时发生，其清醒时的中枢驱动及其反应性并不能代表睡眠状态下的情况，也不能说明OSA的发生机理。我们通过经鼻气管插管建立鼻咽通气道测定了16例重度OSA患者在不同睡眠时相的P_0.1、ΔP_0.1/ΔSaO₂及ΔP_0.1/ΔPaCO₂，同时经鼻面罩测定了11例非打鼾的正常人在各睡眠时相的上述指标作为对照。结果发现，在NREM睡眠的 I期、II期，III期、IV期及 REM睡眠期，正常人的P_0.1均与清醒时差异无显著性，呼吸驱动维持在清醒时的水平，很少出现呼吸暂停；OSA患者则不同，在NREM睡眠III期、IV期，P_0.1较清醒时无明显降低，上气道的稳定性较其它睡眠时相好；进入REM及NREM睡眠 I期、II 期，P_0.1明显降低，呼吸驱动减弱。这与OSA多在REM及NREM I期、II期发生，进入NREM III期、IV期，即明显减少的临床现象一致, NREM III期、IV期上气道稳定性的增加可能与呼吸驱动较强有关。

在NREM睡眠期，正常人的ΔP_0.1/ΔSaO₂及ΔP_0.1/ΔPaCO₂ 均能维持在清醒时的水平，呼吸中枢的敏感性无降低。而OSA患者的ΔP_0.1/ΔSaO₂及ΔP_0.1/ΔPaCO₂均显著低于清醒时的对应值，示其呼吸中枢敏感性下降。进入REM睡眠期，尽管正常人及OSA患者的ΔP_0.1/ΔSaO₂及ΔP_0.1/ΔPaCO₂均较清醒时降低，但后者的降低幅度更大，中枢的敏感性受抑制更为明显，特别是一些伴有白天CO₂潴留者，呼吸中枢对低氧及高CO₂刺激的反应性几乎消失。

以上试验证明，OSA患者呼吸中枢的敏感性在各睡眠时相确有降低，其中枢呼吸驱动在NREM I期、II期 及REM睡眠期减弱。

关于OSA患者呼吸中枢的敏感性在睡眠时降低，其原因可能不尽相同，有的系原发，即与遗传因素有关，有的系继发于某些因素。最近Redline^［1］对13个有2例以上SAS患者的家系中10例有睡眠呼吸障碍的成员与12例无睡眠呼吸障碍的成员做了低氧反应性(Δ_E/ΔSaO₂)的测定，并与9个无SAS患者的家系中9例年龄与性别均相似的成员的测定结果相对照，发现患者家系中，22例成员的白天Δ_E/ΔSaO₂均明显低于对照组(夜间未测)。我们曾对COPD II型呼吸衰竭(低氧与高CO₂并存)的发生机制做过研究，发现凡父(母)为II型呼吸衰竭患者、其健康子女与患病亲代共享同一白细胞相溶抗原(HLA)单倍体者，均表现有白天ΔP_0.1/ΔSaO₂降低(未发表资料, 夜间未测)，说明呼吸中枢的低氧反应性可受遗传因素的影响。呼吸中枢的反应性降低也可能继发于某些因素,例如反应钝化, 初入高原者对低氧的反应性加强,久而久之, 机体对低氧的环境逐渐适应,低氧反应的敏感性下降, 反应阈值适应性升高, 这种现象称为钝化。前述16例OSA患者在睡眠时测定的ΔP_0.1/ΔSaO₂及ΔP_0.1/ΔPaCO₂均较清醒时显著降低，其中4例伴有白天CO₂升高者白天测定的ΔP_0.1/ΔSaO2及ΔP_0.1/ΔPaCO₂也较正常人低，但经夜间CPAP治疗1个月后，上述指标均恢复正常，提示其中枢反应性降低是继发性的。其余12例OSA患者由于白天测定的中枢反应性正常而在睡眠时却明显降低，提示其反应性降低与睡眠有关，具体机制不明，但OSA患者睡眠时中枢反应性的降低不论其原因是原发性的或继发性的，均将对睡眠呼吸暂停产生影响，使其发作频繁并延长呼吸暂停的时间，加重缺氧。

三、SAS的发生机制

1.OSA∶OSA的发病机制主要由于上气道解剖上的狭窄和呼吸<