神经肌肉疾病患者中通过家庭通风设备进行日间二氧化碳水平调节：中枢呼吸驱动能力未见改善

《Respiratory Physiology & Neurobiology》：Daytime CO? Normalization with Home Ventilation in Neuromuscular Disease: No Improvement in Central Respiratory Drive.

　　

埃杜阿多·路易斯·德维托（Eduardo Luis De Vito）|圣地亚哥·克鲁兹·阿尔塞（Santiago Cruz Arce）|塞尔吉奥·加布里埃尔·蒙特罗（Sergio Gabriel Monteiro）

摘要

背景

慢性通气不足在神经肌肉疾病（NMD）患者中很常见。夜间非侵入性家庭机械通气（NIHMV）可以降低白天的PaCO?水平，但其潜在机制仍不清楚。

目的

评估NIHMV对NMD患者中枢呼吸驱动力的影响，这些患者的白天PaCO?水平在通气后有所下降。

方法

本研究是一项针对接受常规临床治疗的NMD患者的纵向观察性研究。通过CO?再呼吸试验评估中枢呼吸驱动力，并与健康对照组进行比较。通过再呼吸过程中的气道阻塞压力（P_0.1）与P_ETCO?的关系来计算P_0.1/P_ETCO?斜率。研究方法反映了实际临床实践，数据为事后分析。

结果

在所有20名患者中，在NIHMV治疗6个月后均测得P_0.1/P_ETCO?斜率；其中8名患者在24个月后再次进行了CO?再呼吸评估。治疗前的基线PaCO?水平为（55.1 ± 8.2 mmHg），治疗后该值恢复正常（p < 0.001），而P_0.1/P_ETCO?斜率保持不变（p = 0.338）。NMD组的斜率中位数为0.011（范围0.004-0.030），而对照组为0.187（范围0.150-0.244，p < 0.001）。17名患者的屏气时间延长，在整个随访期间保持稳定。

结论

与先前的研究一致，NIHMV可以使NMD患者的白天PaCO?水平恢复正常。但在PaCO?恢复正常的患者中，未观察到中枢呼吸驱动力的改善。P_0.1/P_ETCO?斜率保持不变，表明白天PaCO?的恢复正常不太可能是由于中枢化学敏感性增强所致。需要进一步研究来阐明NIHMV纠正高碳酸血症的生理机制。

引言

慢性肺泡通气不足在神经肌肉疾病（NMD）患者中较为普遍（Braun等人，1983年；Annane等人，2014年）。证据表明，长期非侵入性家庭机械通气（NIHMV）可以降低白天的PaCO?水平，但其潜在机制仍不清楚（Hoeppner等人，1984年；Ellis等人，1987年；Carroll和Branthwaite，1988年；Heckmatt等人，1990年；Leger等人，1994年；Simonds和Elliott，1995年；Barbé等人，1996年；Mohr和Hill，1990年；Bach和Alba，1990年；Laub和Midgren，2006年；Carrey等人，1990年；Delorme等人，2023年）。已提出多种假设，包括吸气负荷减轻（Carrey等人，1990年）、肌肉力量增强（Ellis等人，1988年）、耐力提高（Goldstein等人，1991年；Rochester等人，1977年）以及肺容量增加（Hoeppner等人，1984年）。然而，NMD患者的通气不足通常伴随着中枢呼吸驱动力的下降，从而导致慢性高碳酸血症（Bégin等人，1980年；Serisier等人，1982年；De Vito等人，2016年；Aruj等人，2013年；Rialp等人，2013年；Johnson和Kazemi，1994年；Dellborg等人，2000年；Annane等人，1999年；Nickol等人，2005年）。

尽管已知NIHMV可以改善神经肌肉疾病患者的白天PaCO?水平，但其具体机制仍不确定。一种常见的解释是夜间通气后化学敏感性的重置和低碳酸血症暴露的减少。然而，这一解释存在争议，并未得到生理数据的充分支持。从机制角度来看，如果白天的气体交换改善部分是由于化学感受器反应性的恢复，那么治疗后中枢对CO?的呼吸驱动反应应该会增加。

此外，酸碱状态可能会影响对CO?的通气反应斜率。实验性代谢性酸中毒会增大这一斜率，而碳酸氢盐引起的碱中毒则会减小这一斜率，但这并不像神经肌肉疾病患者那样导致明显的反应减弱（Heinemann和Goldring，1974年）。因此，碳酸氢盐的变化可能会调节通气反应性，但本身不足以解释中枢驱动反应的严重减弱。在此背景下，我们旨在评估NMD患者在接受NIHMV治疗后6个月和2年的随访期间中枢呼吸驱动力的变化，这些患者的白天PaCO?水平有所下降。

章节片段

方法

这是一项针对患有神经肌肉疾病和慢性通气不足的成年患者的纵向观察性研究。数据在常规临床护理期间前瞻性收集，并在事后进行分析。研究没有随机分组或实验干预；家庭通气作为常规临床护理的一部分提供。

神经肌肉疾病组特征

共有23名患者参与了研究并接受了基线评估。其中没有吸烟者，左心室射血分数均不低于50%。由于CO?再呼吸测试结果不合格，3名患者被排除在分析之外。最终有20名NMD患者纳入分析。其中12名患者报告有通气不足的症状，如白天嗜睡、晨起头痛或疲劳。1名患者出现多血症和下肢水肿。

讨论

本研究的主要发现是，在通过NIHMV实现白天PaCO?水平持续正常的NMD患者中，无论是短期还是长期随访，中枢呼吸驱动力均未改善。这些发现进一步证实了NIHMV在纠正白天高碳酸血症方面的有效性，表明这种改善并未伴随P_0.1/P_ETCO?反应性的恢复。

在NMD中，慢性高碳酸血症主要是由呼吸泵功能障碍引起的。

结论

根据P_0.1/P_ETCO?斜率的评估，NIHMV使NMD患者的白天PaCO?水平恢复正常不太可能是由于中枢呼吸驱动力的恢复。相反，气体交换的改善更可能与机械性卸载和通气效果改善有关，尽管中枢驱动反应持续减弱。这些发现不支持中枢化学敏感性恢复是纠正白天高碳酸血症的主要机制。

资助

本研究未获得公共、商业或非营利部门的任何特定资助。

CRediT作者贡献声明

埃杜阿多·路易斯·德维托（Eduardo Luis De Vito）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、方法学设计、研究实施、数据分析、概念构思。圣地亚哥·克鲁兹·阿尔塞（Santiago Cruz Arce）：撰写 – 审稿与编辑、验证、资源协调、项目管理、研究实施、数据分析、概念构思。塞尔吉奥·加布里埃尔·蒙特罗（Sergio Gabriel Monteiro）：初稿撰写、数据可视化、验证、项目管理、研究实施、数据分析、概念构思。

利益冲突

所有作者均声明没有可能影响手稿的利益冲突或关系。

术语表

NMD

神经肌肉疾病。

NIHMV

非侵入性家庭机械通气。

P_0.1

0.1秒时的气道阻塞压力。

P_ETCO2

呼气末CO?压力

FVC

用力肺活量

BMI

体重指数

S_pO2

脉搏血氧饱和度

PI_max

最大吸气压力

PE_max

最大呼气压力

(A-a) O₂

BHT

EMG

肌电图