Hypoventilačné syndrómy tvoria heterogénnu skupinu spánkových porúch dýchania. Ich spoločným znakom je prítomnosť hyperkapnie. Primárna – idiopatická hypoventilácia je vzácna, omnoho častejšie sa v praxi stretávame so sekundárnymi hypoventilačnými syndrómami pri rôznych stavoch. Môžu sa vyskytovať súčasne so spánkovým apnoe, ktoré je najčastejšie sa vyskytujúcou spánkovou poruchou dýchania.

Definícia a epidemiológia

Hypoventilačné syndrómy sa vyznačujú prítomnosťou trvale (kontinuálne) limitovaného dýchania počas spánku spojeného s patologicky zníženou ventiláciou pľúcnych alveol. Dôsledkom je porucha eliminácie oxidu uhličitého (CO₂) a prolongovaná hypoxémia s poklesom saturácie hemoglobínu kyslíkom (kontinuálna desaturácia) (1, 2). K rozvoju chronickej alveolárnej hypoventilácie môže viesť viacero stavov (Tabuľka č. 1). Niektoré z nich, ako sú neuromuskulárne ochorenia, vyznačujúce sa progresívnym charakterom, vedú v neskorších štádiách k trvalej hypoventilácii alveol (aj počas dňa). Pre všetky uvedené stavy je však od začiatku ochorenia charakteristická nočná hypoventilácia počas spánku, keď chýba aktívna vôľová kontrola dýchania a súčasne sa mení mechanika dýchania v dôsledku polohy v ľahu (2).

Na druhej strane, hypoventilačné syndrómy zaraďujeme medzi poruchy dýchania v spánku z dôvodu ich manifestácie počas spánku (Tabuľka č. 2) (3). Podľa súčasnej Medzinárodnej klasifikácie porúch spánku (International Classification of Sleep Disorders, ICSD-3) sa spánkové poruchy dýchania zaraďujú medzi dyssomnie, kam okrem porúch dýchania patria poruchy spánku spojené s neschopnosťou zaspať a udržať neprerušovaný spánok (insomnia) a so zvýšenou spavosťou v priebehu dňa (hypersomnia) (3).

Epidemiologické štúdie v posledných rokoch ukázali, že viac než tretina populácie trpí nejakou formou dyssomnie. Medzi najčastejšie zo skupiny spánkových porúch dýchania (respiračných dyssomnií) patrí spánkové apnoe, pričom v závislosti od mechanizmu vzniku apnoických epizód počas spánku rozlišujeme obštrukčné spánkové apnoe (OSA) v asi 80 % prípadov, v 10 % prípadov ide o centrálne spánkové apnoe (CSA) a zvyšných 10 % tvorí zmiešané spánkové apnoe (4).

Termínom apnoe označujeme zastavenie dýchania trvajúce dlhšie než 10 sekúnd. Hypopnoe je definované ako zníženie dychového objemu na menej než 50 % počas 10 a viac sekúnd. Apnoické a hypopnoické epizódy sú sprevádzané desaturáciami (poklesom saturácie hemoglobínu kyslíkom o viac než 4 %) a prebúdzacími reakciami. OSA je definované ako absencia ventilácie trvajúca aspoň 10 sekúnd, počas ktorej je zachovaná aktivita dychového centra, a teda je zachované i dychové úsilie. To sa prejaví prítomnosťou paradoxného pohybu hrudníka a bránice počas obštrukčnej apnoickej epizódy (Obrázok č. 1). Pri CSA je dočasne prerušená aktivita dýchacieho centra s absenciou dýchacích pohybov hrudníka a bránice v spánku, ktorá trvá aspoň 10 sekúnd (Obrázok č. 2). Zmiešané spánkové apnoe začína ako centrálne apnoe, ale v druhej časti dochádza k obnoveniu činnosti dýchacieho centra s následnou aktiváciou dýchacích svalov pri zníženej alebo chýbajúcej aktivite dilatátorov faryngu, a teda pokračuje ako OSA (3, 4).

OSA patrí medzi najčastejšie sa vyskytujúce spánkové poruchy dýchania. Prevalencia OSA sprevádzaného klinickou symptomatológiou v dospelej populácii je približne 4 % u mužov a 2 % u žien. Pri mužskom pohlaví je jedným z najvýznamnejších rizi­kových faktorov rozvoja OSA obezita. Prevalencia OSA u osôb s morbídnou obezitou (index telesnej hmotnosti BMI ≥ 40 kg/m²) dosahuje až 50 % (5). Pri OSA ide o mnohokrát za noc sa opakujúce epizódy prerušenia dýchania a ventilácie pľúc v dôsledku kolapsu horných dýchacích ciest v oblasti faryngu. Nejde o kontinuálnu hypoventiláciu ako pri hypoventilačných syndrómoch, obvykle je medzi jednotlivými obštrukčnými príhodami prítomné normálne dýchanie (4). Vzhľadom na narastajúcu prevalenciu obezity v populácii je syndróm hypoventilácie pri obezite (obesity hypoventilation syndrome, OHS) jedným z najčastejšie sa vyskytujúcich hypoventilačných syndrómov, aj keď jeho prevalencia v populácii je rádovo nižšia ako prevalencia OSA a odhaduje sa na 0,1 – 0,3 % (6). Prienik OHS a OSA je dvojaký: okrem spoločného rizikového faktora – obezity – predstavuje prítomnosť apnoických epizód obštrukčného typu v spánku významný patogenetický moment pri OHS. Viac než 90 % pacientov s OHS trpí prejavmi OSA. Na druhej strane, epidemiologické údaje nasvedčujú, že u 10 – 40 % obéznych pacientov s OSA sa vyvinie OHS, pričom toto riziko narastá so stúpajúcim BMI (6, 7).

Centrálna alveolárna hypoventilácia je charakterizovaná obmedzením ventilácie alveol a vznikom hyperkapnie bez prítomnosti iného respiračného alebo nerespiračného ochorenia (neuromuskulárneho, ochorenia hrudníkovej steny). V porovnaní s hypoventilačnými syndrómami pri známych základných ochoreniach ide o extrémne raritné stavy. Pri syndróme kongenitálnej centrálnej hypoventilácie, nazývanom tiež syndróm Ondininej kliatby, dochádza k zlyhaniu tvorby centrálneho dychového stimulu v dôsledku genetickej poruchy (najčastejšie v géne PHOX2B). Syndróm kongenitálnej centrálnej hypoventilácie sa vyskytuje približne u 1 z 200 000 živonarodených detí (1).

Klinický obraz a diagnostika

Obštrukčné spánkové apnoe

Prvým dôležitým krokom v diagnostike OSA je získať od pacienta spánkovú anamnézu. Symptómy možno rozdeliť na nočné a denné. Z nočných symptómov sú to často partnermi spozorované apnoické pauzy a chrápanie, pričom charakteristické je explozívne alebo intermitentné chrápanie, ďalej pocit dusenia v spánku, suchosť v ústach, prerušovaný spánok, nyktúria, nadmerné nočné potenie, gastroezofageálny reflux, insomnia a parasomnia (abnormálne prejavy počas spánku). Z denných symptómov je typická nadmerná denná spavosť, ktorú možno v klinickej praxi jednoducho kvantifikovať subjektívne pomocou škál (najpoužívanejšia je Epworthská škála spavosti), ďalšími sú kognitívny deficit, depresia, únava, ranná cefalea, sexuálna dysfunkcia a pyróza (4).

Veľmi častým nálezom pri fyzikálnom vyšetrení u pacientov s OSA je obe­zita, najmä u pacientov s ťažkým stupňom OSA je prítomný typický Pickwickov habitus a denná ospalosť. Najtypickejším antropometrickým znakom OSA je krátky široký krk (8).

Na určenie definitívnej diagnózy spánkového apnoe treba vykonať poly­somnografické vyšetrenie. V špecializovaných laboratóriách sa vykonáva celonočná registrácia elektroencefalogramu, elektrookulogramu, elektromyogramu, elektrokardiogramu, oronazálneho prietoku vzduchu, pletyzmografického sledovania pohybov hrudníka a brucha, transkutánnej pulzoximetrie a zvukov chrápania mikrofónom. Na posúdenie anatomických pomerov v oblasti hlavy a krku sa dopĺňa otorinolaryngologické vyšetrenie a vyšetrenie zobrazovacími metódami, ako sú cefalometria, počítačová tomografia a magnetická rezonancia. Základným kritériom závažnosti OSA je index apnoe-hypopnoe (AHI), čiže počet apnoických a hypopnoických epizód za hodinu počas spánku. Ďalšími významnými ukazovateľmi závažnosti tohto ochorenia sú hĺbka a trvanie desaturácií počas spánku, počet prebúdzacích reakcií a miera ospalosti počas dňa (9).

Prítomnosť OSA môže komplikovať pridružené respiračné ochorenie. Pre pacientov s OSA je charakteristický výskyt opakovaných obštrukčných apnoických epizód s výraznými poklesmi saturácie. Preto pridruženie pľúcneho ochorenia, ako je chronická obštrukčná choroba pľúc (CHOCHP), môže zhoršiť prognózu základného ochorenia. Koexistencia OSA a CHOCHP sa označuje ako overlap syndróm.

Medzi mechanizmy poruchy výmeny krvných plynov u pacientov s overlap syndrómom patrí obštrukcia dýchacích ciest na rôznych úrovniach:
a) dynamická kompresia dolných dýchacích ciest následkom CHOCHP, ktorá limituje prietok vydychovaného vzduchu a sťažuje exspírium,
b) inspiračný kolaps horných dýchacích ciest, ktorý sa vyskytuje počas epizód OSA.

Negatívne dôsledky týchto dvoch foriem obštrukcie dýchacích ciest sa sčíta­vajú, preto u pacientov s koexistenciou CHOCHP a OSA môže byť prítomná závažná hypoxémia počas takmer celého trvania spánku, kým u pacientov so samotným OSA spravidla dochádza k upraveniu saturácie medzi epizódami obštrukčného apnoe. Pacienti s overlap syndrómom majú vyššie riziko vzniku respiračnej insuficiencie než pacienti s OSA a normálnymi hodno­tami pľúcnych funkcií, ako i zvýšené riziko komplikácií chronickej hypo­xémie: chronické pľúcne srdce, polycytémiu, poruchy srdcového rytmu, kongestívne zlyhávanie srdca a vysokú mortalitu. Kvôli týmto závažným respiračným dôsledkom treba pri OSA zahrnúť do diagnostického procesu taktiež funkčné vyšetrenie pľúc a u pacientov s pľúcnou komorbiditou i vyšetrenie artériových (alebo arterializovaných) krvných plynov a krvného obrazu (4, 10).

Prítomnosť najmä neliečeného OSA predstavuje významný rizikový faktor pre rozvoj kardiovaskulárnych ochorení, ako sú artériová hypertenzia, ischemická choroba srdca, cievne mozgové príhody, srdcové zlyhávanie a poruchy srdcového rytmu. OSA sa pokladá za najčastejšiu príčinu sekundárnej artériovej hypertenzie, preto u všetkých pacientov s hypertenziou neznámeho pôvodu, u ktorých počas spánku nedochádza k poklesu tlaku krvi (tzv. non-dippers), treba realizovať polysomnografické vyšetrenie. OSA môže prispievať ako k systolickej, tak aj k diastolickej dysfunkcii ľavej komory srdca, preto sa odporúča zaradiť echokardiografické vyšetrenie pri vstupnom hodnotení pacientov (4).

Syndróm hypoventilácie pri obezite

Vyznačuje sa prítomnosťou nočnej alveolárnej hypoventilácie v dôsledku reštrikcie, ktorá je mechanickým efektom zmnoženej abdominálnej masy tuko­vého tkaniva, s podielom centrálnej dysregulácie dýchania. Dôsledkom poruchy ventilácie je denná hyperkapnia, spravidla spojená s hypoxémiou obvy­kle mierneho stupňa závažnosti. Diagnostické kritériá pre OHS sú zhr­nuté v Tabuľke č. 3 (6).

Klinický obraz OHS (synonymný názov Pickwickov syndróm) sa vyznačuje prítomnosťou obezity závažného stupňa – morbídnej obezity (BMI ≥ 40 kg/ m²), súčasne s vyššie opísanou konšteláciou symptómov a objektívnych nálezov typických pre OSA, v popredí s nadmernou dennou spavosťou a s krátkym širo­kým krkom (Pickwickov habitus). Na rozdiel od prostého OSA, k symptomatológii OHS patria aj dýchavica a prejavy chronického pľúcneho srdca (najmä periférne opuchy) (6, 7).

Diagnostické metódy na potvrdenie diagnózy OHS sú vyšetrenie artériových (alebo arterializovaných) krvných plynov, nočné polysomnografické alebo polygrafické vyšetrenie s cieľom diagnostiky súčasne prítomného OSA a súbor vyšetrení s cieľom vylúčenia iných príčin hyperkapnie (funkčné vyšetrenie pľúc a zobrazovacie vyšetrenia hrudníka). Funkčné vyšetrenie pľúc pri OHS typicky dokumentuje reštrikčnú ventilačnú poruchu, väčšinou ľahkého stupňa. Pri vyšetrení acidobázickej rovnováhy a krvných plynov objektivizujeme hyperkapniu, vždy s retenciou bikarbonátov (metabolická kompenzácia), ktorá je citlivým indikátorom rozvoja OHS u obéznych pacientov s OSA. Pri chronickej hypoventilácii je výsledkom metabolickej kompenzácie hodnota pH v medziach normy, k respiračnej acidóze (dekompenzácii hyperkapnickej respiračnej insuficiencie) dochádza v dôsledku nasadajúcich akútnych stavov v teréne chronickej hypoventilácie (akútne zhoršenie srdcového zlyhávania, pneumónia a podobne). Hypoxémia býva rôzneho stupňa závažnosti, spravidla ľahšieho pri kompenzovanej a ťažšieho pri dekompenzovanej hyperkapnickej respiračnej insuficiencii. Ďalšie laboratórne vyšetrenia sú odporúčané s cieľom vylúčenia hypotyreózy (aspoň vyšetrenie tyreotropného hormónu), sekundárnej polyglobúlie (krvný obraz) a zlyhávania pravej srdcovej komory (mozgový nátriuretický peptid alebo jeho N-terminálny fragment) (6 – 8).

Centrálne spánkové apnoe (CSA) a centrálne alveolárne hypoventilačné syndrómy

Dôležitú úlohu pri vzniku CSA zohráva nedostatočná stimulácia dychového centra prostredníctvom CO₂. K takejto situácii dochádza v dôsledku dvoch protichodných mechanizmov:
a) pri poruche stimulačnej funkcie dychového centra, ktoré nie je schopné reagovať na nahromadený CO₂, pričom dochádza k alveolárnej hypoventilácii a hyperkapnii počas spánku aj v bdelom stave,
b) pri alveolárnej hyperventilácii, pri ktorej dochádza k hypokapnii, keď je CO₂ pod úrovňou apnoického prahu a nestačí stimulovať navodenie dycho­vého rytmu.

Preto rozlišujeme hyperkapnické CSA a nehyperkapnický typ CSA, ktorého prevalencia je podstatne vyššia. Príčinou vzniku hyperkapnického CSA sú centrálne hypoventilačné syndrómy, čiže ochorenia centrálnych štruktúr dýchacieho centra s nedostatočnou odpoveďou na stimuláciu CO₂. Rozlišujeme primárnu (idiopatickú) centrálnu hypoventiláciu, ktorej kongenitálnou formou na genetickom podklade je syndróm Ondininej kliatby a sekundárny centrálny hypoventilačný syndróm, ktorý vzniká najčastejšie v dôsledku cievnych mozgových príhod. Pre nehyperkapnické CSA je charakteristická intermitentná nestabilita regulácie dýchania, pričom v klinickej praxi sa s ním najčastejšie stretávame u pacientov so zlyhávaním ľavej komory srdca. Častým sprievodným znakom je periodické dýchanie Cheyneho-Stokesovho typu (1, 4).

Prvou manifestáciou u pacientov so syndrómom centrálnej hypoventilácie je často akútne respiračné zlyhanie. V prípade kongenitálneho syndrómu Ondininej kliatby sa rozvíja už v prvých mesiacoch života a manifestuje sa ako život ohrozujúce apnoické epizódy s cyanózou (1). Pacienti s nehyperkapnickým CSA, najmä tí s pridruženým Cheyneho-Stokesovým dýchaním, často udávajú výraznú dennú spavosť, zaspávanie v situáciách s monotónnou aktivitou, limitáciu fyzickej námahy a paroxyzmálne nočné dyspnoe ako príznak samotného zlyhávania srdca (4).

Liečba

Ťažiskom liečby všetkých hypoventilačných syndrómov je neinvazívna ventilácia, teda aplikácia pozitívneho pretlaku vzduchu do dýchacích ciest prostredníctvom nosovej alebo tvárovej masky (Obrázok č. 3), či už v režime kontinuálneho pozitívneho tlaku (continuous positive airway pressure, CPAP), alebo dvojúrovňového pozitívneho tlaku (bilevel positive airway pressure, BiPAP).

Liečba OSA je zameraná na udržanie priechodnosti horných dýchacích ciest, čiže na prevenciu vzniku apnoe a hypopnoe počas spánku. Zlatým štandardom liečby pacientov s OSA je aplikácia kontinuálneho, pevne nastaveného pozitívneho tlaku metódou CPAP, iba pri jeho zlyhaní u malej časti pacientov metódou BiPAP (11). Medzi všeobecné zásady patria redukcia nadmernej hmotnosti, dodržiavanie spánkovej hygieny, vyhýbanie sa spaniu na chrbte, vylúčenie hypnotík, sedatív a myorelaxancií, abstinencia od alkoholu a fajčenia. Princíp účinku CPAP pri OSA spočíva v pneumatickom rozšírení (dlahovaní) dýchacích ciest (4, 11). Chirurgická intervencia (tonzilektómia, adenotómia, operácie mäkkého podnebia – uvulopalatofaryngoplastika) je vhodná pre neobéznych pacientov s habituálnym chrápaním bez prítomnosti spánkovej poruchy dýchania alebo s ľahkým stupňom OSA. U vybraných pacientov, u ktorých nie je symptomatológia OSA dostatočne ovplyvnená štandardnou liečbou neinva­zívnou ventiláciou, je možné použiť popri neinvazívnej ventilácii aj farmakologickú liečbu (modafinil) (4).

Režim aplikácie ventilačnej podpory formou kontinuálneho pozitívneho tlaku na dvoch úrovniach – BiPAP – je využívaný predovšetkým u pacientov s overlap syndrómom, u hyperkapnických pacientov s OHS a u pacientov s ďalšími hypoventilačnými syndrómami, vrátane neuromuskulárnych ochorení, či u pacientov s deformitami hrudníka (12). Pri aplikácii BiPAP sa kombinuje efekt aplikácie pozitívneho tlaku na udržanie priechodnosti dýchacích ciest (odstránenie obštrukcie) s efektom tlakovej podpory (rozdiel medzi vyšším a nižším nastaveným tlakom), ktorá zabezpečuje ventiláciu alveol a elimináciu CO₂. V prípade nedostatočného efektu BiPAP na zlepšenie oxémie je v druhom kroku možná ešte suplementácia kyslíka jeho pripojením do okruhu neinvazívnej ventilácie. Ventilačná podpora sa aplikuje prostredníctvom nosovej, nosovo-ústnej alebo celotvárovej masky (10). Čiastočný efekt majú ústne protézy. Pri každej z vyme­novaných intervencií kontrolujeme jej efekt na symptómy, objektívne odstránenie apnoických epizód a v prípade hypoventilačných syndrómov s hyperkapniou a hypoxémiou aj úpravu hodnôt artériových krvných plynov a pokles koncentrácie bikarbonátu (10, 12).

Liečba CSA spočíva aj v aplikácii neinvazívnej ventilačnej podpory, zároveň treba optimalizovať liečbu vyvolávajúcej príčiny (srdcové zlyhávanie) (4). V prípade primárnych centrálnych hypoventilačných syndrómov, pokiaľ nedošlo k úmrtiu ešte v ranom detstve, sú postihnutí odkázaní na dlhodobú mechanickú ventiláciu, nezriedka s potrebou tracheostómie (1).

Záver

Prognóza hypoventilačných syndrómov závisí od ich druhu a vyvolávajúcej príčiny. U všetkých druhov sa však vďaka dostupnosti neinvazívnej ventilačnej podpory podarilo prognózu zásadným spôsobom priaznivo ovplyvniť. V prípade stavov, ktoré sú v príčinnej súvislosti s čoraz častejšími závažnými formami obezity, či už ide o prosté OSA alebo o OHS, však ovplyvnenie dychového zlyhávania neinvazívnou ventiláciou nemôže byť jediným krokom v liečbe. Nevyhnutnou súčasťou manažmentu obéznych pacientov s respiračnými komplikáciami musí byť úprava životosprávy a redukcia hmotnosti.

Táto publikácia vznikla riešením projektu „Centrum excelentnosti pre výskum aterosklerózy (CEVA)“ na základe podpory Operačného programu Výskum a Vývoj, financovaného z Európskeho fondu regionálneho rozvoja (číslo zmluvy 034/2009/2.1/OPVaV).

Literatúra

1. Donič, V., Tomori, Z.: Hypoventilation syndromes/chronic respiratory insufficiency in sleep. In: Simonds AK, De Backer W. (Eds): Respiratory Sleep Medicine ERS Handbook. Sheffield: European Respiratory Society, 2012, s. 48 – 51.
2. Piper, A. J.: Nocturnal hypoventilation – identifying & treating syndromes. Indian J Med Res 2010; 131: s. 350 – 365.
3. American Academy of Sleep Medicine (AASM). International Classification of Sleep Disorders, 3rd edition (ICSD-3). Westchester: American Academy of Sleep Medicine, 2014.
4. Dorková, Z., Tkáčová, R.: Spánkové poruchy dýchania. Via Practica 2007; 4 (7-8): s. 364 – 367.
5. Young T, Skatrud J, Peppard PE. Risk factors for obstructive sleep apnea in adults. JAMA 2004; 291 (16): 2013 – 2016.
6. Mokhlesi, B.: Obesity Hypoventilation Syndrome: A State-of-the-Art Review. Respir Care 2010; 55 (10): 1 347 – 1 362.
7. Böing, S., Randerath, W. J.: Chronic hypoventilation syndromes and sleep-related hypoventilation. J Thorac Dis 2015; 7 (8): s. 1 273 – 1 285.
8. Bingol, Z., Pihtili, A., Cagatay, P., Okumus, G., Kiyan, E.: Clinical predictors of obesity hypoventilation syndrome in obese subjects with obstructive sleep apnea. Respir Care 2015; 60 (5): s. 666 – 672.
9. Vyšehradský, R., Rozborilová, E.: Metodické odporúčanie hlavného odborníka MZ SR o realizácii a hodnotení celonočného polysomnografického a videopolysomnografického vyšetrenia. Respiro 2015; 13 (1): s. 46 – 53.
10. Simonds, A. K.: Chronic hypoventilation and its management. Eur Respir Rev 2013; 22: s. 325 – 332.
11. Mucska, I., Hájková, M.: Metodické odporúčanie hlavného odborníka MZ SR pre odbor pneumológia a ftizeológia: Indikácie použitia CPAP v dlhodobej domácej liečbe. Respiro 2015; 13 (1): s. 41 – 45.
12. Mucska, I., Hájková, M.: Metodické odporúčanie hlavného odborníka MZ SR pre odbor pneumológia a ftizeológia: Indikácie neinvazívnej pozitívnej pretlakovej ventilácie – (NIPPV). Respiro 2015; 13 (1): s. 54 – 58.