The importance of obstructive sleep apnea in the development of metabolic syndrome and obesity

Abstract

The aim of this study was to assess the role of obstructive sleep apnea (OSA) in the development of metabolic syndrome. 360 OSA patients were studied. Interactions with glucose intolerance, effects of treatment with continuous positive airway pressure (CPAP) were revealed.

Full Text

По современным представлениям, метаболический синдром (МС) характеризуется совокупностью заболеваний: ожирение (увеличение массы висцерального жира), сахарный диабет (или снижение чувствительности периферических тканей к инсулину и гиперинсулинемия), дислипидемия, артериальная гипертензия, неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП), нарушения пуринового обмена [1]. В России МС диагностируют у 18,6 % мужчин до 40 лет и у 44,4 % мужчин от 40 до 55 лет. У женщин МС встречается реже — у 7,3 % до 40 лет и у 20,8 % женщин от 40 до 55 лет. Синдром обструктивного апноэ сна (СОАС) — состояние, характеризующееся периодически повторяющимся частичным или полным прекращением дыхания во время сна, достаточно продолжительным, чтобы привести к снижению уровня кислорода в крови; грубой фрагментацией сна и избыточной дневной сонливостью [2]. В национальных рекомендациях 2013 г. по диагностике и лечению МС нарушения дыхания во время сна рассматриваются не только в рамках МС и его осложнений, не исключается самостоятельный вклад сонного апноэ в развитии метаболических нарушений, ожирения, гиперинсулинемии, инсулинорезистентности, дислипидемии [1]. Есть данные, что СОАС у пациентов с МС ассоциирован с НАЖБП [3–5]. Принимая во внимание патологический каскад метаболических проявлений и хронической дыхательной недостаточности [6–10], можно предположить патогенетическую зависимость двух синдромов — СОАС и метаболического. Однако до сих пор связь между обструктивными нарушениями дыхания во время сна и МС сложна и неоднозначна.

Цель — изучить значение СОАС в формировании МС и ожирения, оценить возможности респираторной поддержки при терапии этих состояний.

Материалы и методы

Обследовано 360 мужчин с верифицированным диагнозом СОАС по данным ночной полисомнографии (ПСГ). Определяли следующие характеристики дыхания во время сна: количество и тип апноэ/гипопноэ — обструктивные, центральные; индекс апноэ/гипопноэ (ИАГ), при этом за апноэ принимали эпизоды полного отсутствия дыхательного потока длительностью не менее 10 с, а за гипопноэ — уменьшение воздушного потока более чем на 50 % от исходного длительностью также не менее 10 с; насыщение крови кислородом (сатурация, S_aO₂), отражающее степень выраженности гипоксических изменений во время сна. Вычисляли индекс десатураций (ИД) — число эпизодов падения S_aO₂ более чем на 4 % за час сна; величину десатурации ( %) — среднюю величину падения S_aO₂, максимальную S_aO₂ — максимальное значение S_aO₂ во время эпизодов дыхательных расстройств за все время сна; минимальную S_aO₂ — минимальное значение S_aO₂ во время эпизодов дыхательных расстройств за время сна; среднюю S_aO₂ — средний уровень величины насыщения гемоглобина крови кислородом в процентах за время сна. При обследовании пациентов с ожирением оценивали индекс массы тела (ИМТ), окружность талии (ОТ), окружность бедер (ОБ) с расчетом индекса ОТ/ОБ (ИТБ). Степень ожирения оценивали по величине ИМТ в соответствии с рекомендациями ВОЗ (1997). Для лечения СОАС использовали методику респираторной поддержки постоянным положительным давлением в дыхательных путях во время сна — СиПАП-терапию (от англ. Constant Positive Airway Pressure, CPAP). В условиях стационара под контролем ПСГ подбирали индивидуальный вентиляционный режим лечения для каждого пациента с определением оптимального уровня положительного давления воздуха, нормализующего ночной паттерн дыхания. В последующем СиПАП-терапию осуществляли в домашних условиях в режиме установленных параметров вентиляции. Отдаленные эффекты СиПАП-терапии оценивали через 3 месяца, 6 месяцев и 1 год от начала лечения. Необходимым условием для оценки отдаленных результатов был высокий комплайенс лечения — не менее 70 %.

Статистическую обработку результатов исследования выполняли на персональном компьютере с применением пакета прикладных программ Statistica 6 for Windows. Вычисляли средние значения, стандартную ошибку, среднее квадратичное отклонение, вариационный размах, максимальные и минимальные значения. Цифровые значения представлены как М± σ, где М — среднее значение; σ — стандартное отклонение.

Результаты

Анализ антропометрии показал, что нормальная масса тела была только у 14 (3,88 %) больных СОАС, остальные имели избыточную массу тела (77 — 21,39 %) или ожирение различной степени (269 — 74,7 %). При этом 1-я степень ожирения выявлена в 26,94 % (97) случаев, 2-я степень — в 30 % (108), 3-я степень — в 17,18 % (64). Нарушения метаболизма глюкозы (НМГ) установлены в 36,39 % (131) случаев, в том числе верифицированный ранее диагноз сахарного диабета 2-го типа (СД 2) — в 12,22 % (44) и нарушения толерантности к глюкозе (НТГ) по результатам глюкозотолерантного теста — в 24,17 % (87) случаев. В зависимости от степени тяжести СОАС с учетом рекомендаций Американской академии медицины сна [10] пациенты были разделены на три подгруппы: 1-ю — 132 (36,67 %), легкая степень; 2-ю — 64 (17,78 %), средняя степень; 3-ю — 164 (45,56 %), тяжелая степень. Отмечено, что с увеличением тяжести СОАС доля пациентов с НТГ и СД 2 достоверно увеличивалась (табл. 1).

Таблица 1 / Table 1

Доля пациентов с нарушениями метаболизма глюкозы в зависимости от степени тяжести синдрома обструктивного апноэ сна

Disorders of glucose metabolism in OSA patients

Нарушения метаболизма глюкозы	Пациенты с синдромом обструктивного апноэ сна
	Всего	Легкая степень	Средняя степень	Тяжелая степень
Нарушения толерантности к глюкозе	87 (24,17 %)	13 (9,84 %)	20 (31,25 %)*	54 (32,93 %)*
Сахарный диабет 2-го типа	44 (12,22 %)	9 (6,81 %)	10 (15,62 %)*	25 (15,24 %)*

Примечание: * достоверные различия с 1-й группой, p < 0,001.

В результате анализа пациентов с СОАС в зависимости от отсутствия или наличия у них НМГ было выявлено, что у пациентов с НМГ тяжесть СОАС была больше, о чем свидетельствовали достоверно более высокие величины таких показателей ночного паттерна дыхания, как ИАГ, ИД, десатурация, длительность апноэ, а также более низкая ночная минимальная сатурация кислорода (табл. 2).

Таблица 2 / Table 2

Характеристика пациентов с синдромом обструктивного апноэ сна в зависимости от наличия или отсутствия нарушений метаболизма глюкозы

Main characteristics OSA patients depending on the presence or absence of glucose metabolism disorders

Показатели	Без нарушений метаболизма глюкозыn = 229	С нарушениями метаболизма глюкозыn = 131	p
Возраст, лет	48,57 ± 9,66	51,7 ± 7,58	0,24
Индекс массы тела, кг/м2	33,66 ± 5,01	36,2 ± 5,03	0,096
Индекс ОТ/ОБ, ед.	0,93 ± 0,01	0,97 ± 0,01	0,086
Индекс апноэ/гипопноэ, соб./ч	31,64 ± 8,30	46,67 ± 3,19	0,021
Индекс десатурации, соб./ч	38,6 ± 9,36	68,41 ± 6,39	0,0008
Средняя сатурация, %	92,83 ± 2,58	84,89 ± 1,43	0,066
Минимальная сатурация, %	76,92 ± 1,52	62,57 ± 2,28	0,011
Десатурация, %	9,83 ± 1,86	15,17 ± 1,48	0,017
Длительность апноэ, с	36,5 ± 4,05	56,17 ± 5,56	0,021

Корреляционный анализ показал наличие сильных достоверных связей между НМГ и ИАГ, ИД (табл. 3).

В последующем была проанализирована группа больных (70 человек), преимущественно с тяжелой степенью СОАС, которым в течение года проводили СиПАП-терапию с целью коррекции ночных нарушений дыхания. Динамическое наблюдение за этими пациентами показало достоверное сокращение числа лиц с НТГ (с 38 до 26 человек) после 6 месяцев терапии (табл. 4).

Таблица 3 / Table 3

Коэффициенты корреляции (r) между нарушениями метаболизма глюкозы и параметрами ночного паттерна дыхания

Correlation coefficients (r) between glucose metabolism disorders and the parameters of the night breathing pattern

Показатель	Нарушение метаболизма глюкозы (r)	Показатель	Нарушение метаболизма глюкозы (r)
Длительность апноэ	0,60	Средняя сатурация	–0,47
Индекс апноэ/гипопноэ	0,59*	Минимальная сатурация	–0,05
Индекс десатурации	0,69*	Десатурация	0,52

Примечание: * p < 0,05.

Таблица 4 / Table 4

Результаты СиПАП-терапии

CPAP therapy results

Признаки	До лечения	Продолжительность СиПАП-терапии
		2 ночи	3 месяца	6 месяцев	1 год
Индекс массы тела, кг/м2	39,41 ± 3,23	39,41 ± 3,23	38,62 ± 3,9	37,42 ± 3,37	34,08 ± 3,88***
Индекс апноэ/гипопноэ, соб./ч	44,52 ± 8,22	8,71 ± 1,33*	8,29 ± 1,91*	8,34 ± 1,26*	6,025 ± 1,09*
Индекс десатурации, соб./ч	47,53 ± 10,29	11,15 ± 3,07*	10,42 ± 3,58	9,27 ± 3,44*	5,68 ± 1,93*
Средняя сатурация, %	87,58 ± 6,68	92,28 ± 0,84*	92,42 ± 1,06*	92,46 ± 0,99*	91,85 ± 1,03*
Минимальная сатурация, %	64,58 ± 2,07	86,71 ± 4,14*	84,58 ± 4,99*	84,69 ± 5,24*	85,62 ± 4,38*
Десатурация, %	12,2 ± 1,07	5,03 ± 0,80*	4,158 ± 0,65*	3,25 ± 0,75*	3,30 ± 0,64*
Нарушения толерантности к глюкозе, абс. %	38 (54,29 %)	–	38 (54,29 %)	26 (37,14 %)*	25 (35,71 %)*

Примечание: * наличие достоверных (p < 0,05) отличий от исходных показателей; ** наличие достоверных (p < 0,05) отличий от показателей после двух ночей использования СиПАП-терапии.

Заключение

Проявления МС выявлены у 36 % пациентов с СОАС. Несмотря на то что полученные результаты доказывают ведущую роль ожирения в развитии как метаболических нарушений, так и СОАС, увеличение доли метаболических нарушений с увеличением тяжести обструктивных нарушений дыхания во сне, а также результаты корреляционного анализа позволяют предположить роль интермиттирующей ночной гипоксемии в генезе выявленных нарушений. Подтверждением этому служит достоверная положительная динамика на фоне СиПАП-терапии. При этом интермиттирующая гипоксемия может рассматриваться как триггер каскада патофизиологических реакций, активирующих симпатическую активность. Интермиттирующая гипоксемия стимулирует процессы глюкогенолиза и глюконеогенеза, а также вызывает другие повреждения нейроэдокринной системы за счет высвобождения промедиаторов воспаления, лежащие в основе как инсулинорезистентности, МС, так и НАЖБП, что требует дальнейших исследований.