النوم والتحكم التنفسي
يتم تنظيم التنفس بشكل مختلف أثناء النوم عنه أثناء اليقظة. يزيل النوم الدافع اليقظي المنشط للتنفس، ويقلل من توتر عضلات مجرى الهواء العلوي، ويجعل التهوية أكثر اعتمادًا على التغذية الراجعة الكيميائية، لذا يصبح نظام التحكم أقل استجابة وفي بعض التكوينات أقل استقرارًا. تفسر هذه التغيرات المعتمدة على الحالة سبب ظهور بعض اضطرابات التنفس فقط أثناء النوم.
Definition
دراسة النوم والتحكم التنفسي هي دراسة كيفية تغير تنظيم التنفس مع حالة النوم، بما في ذلك فقدان دافع اليقظة، وتغير حساسية الانعكاسات الكيميائية، وانخفاض نشاط عضلات مجرى الهواء العلوي، والآثار الناتجة على استقرار التهوية.
Scope
يغطي هذا المدخل كيفية تغير الدافع التنفسي، واستجابة الانعكاسات الكيميائية، ومسالك مجرى الهواء العلوي عبر اليقظة ومراحل النوم، ومفهوم كسب الحلقة واستقرار التهوية، والسمات الفسيولوجية التي تجعل التنفس أثناء النوم عرضة للانسداد أو عدم الاستقرار. يُشار إلى اضطراب التنفس المرتبط بالنوم كسياق فسيولوجي، وليس كموضوع علاجي.
Core questions
- كيف يتغير دافع التنفس من اليقظة إلى نوم حركة العين غير السريعة (non-REM) ونوم حركة العين السريعة (REM)؟
- لماذا يصبح مجرى الهواء العلوي أكثر قابلية للانهيار أثناء النوم؟
- ما هو كسب الحلقة وكيف يتحكم في استقرار التنفس أثناء النوم؟
- ما هي السمات الفسيولوجية التي تجعل التنفس أثناء النوم عرضة للانسداد أو الأنماط الدورية؟
Key concepts
- دافع اليقظة للتنفس
- حساسية الانعكاس الكيميائي المعتمدة على الحالة
- قابلية مجرى الهواء العلوي للانهيار (ضغط الإغلاق الحرج)
- كسب الحلقة وعدم استقرار التهوية
- عتبة الاستثارة
- التنفس الدوري
Mechanisms
أثناء اليقظة، يكمل دافع اليقظة غير الكيميائي التحكم الكيميائي الانعكاسي في التنفس. مع بداية النوم، ينسحب هذا الدافع، وتنخفض التهوية قليلاً، ويرتفع ثاني أكسيد الكربون الشرياني بضعة ملليمترات من الزئبق، ويصبح التنفس أكثر اعتمادًا على التغذية الراجعة الكيميائية؛ في نوم حركة العين السريعة (REM)، يصبح الدافع غير منتظم ويتم تثبيط معظم توتر العضلات الوضعية والمساعدة. يؤدي انخفاض نشاط العضلات الموسعة لمجرى الهواء العلوي إلى زيادة قابلية مجرى الهواء للانهيار، لذا قد تسد مجاري الهواء الضيقة تشريحيًا. يعتمد استقرار التنفس على كسب الحلقة (loop gain)، وهو نسبة الاستجابة التهوية للاضطراب الذي أثارها: يمكن أن يتسبب الكسب العالي للمتحكم (الانعكاس الكيميائي القوي) أو الكسب العالي للنظام (التخلص الفعال من ثاني أكسيد الكربون) في تجاوز التهوية وانخفاضها، مما ينتج عنه تنفس دوري وأحداث متكررة. أظهرت أعمال التنميط أن تشريح مجرى الهواء، واستجابة العضلات الموسعة، وكسب الحلقة، وعتبة الاستثارة تتضافر بنسب متفاوتة لتحديد قابلية التعرض لأحداث الانسداد أثناء النوم.
Clinical relevance
تكمن هذه الآليات وراء فسيولوجيا اضطرابات التنفس المرتبطة بالنوم، بما في ذلك الأنماط الانسدادية والمركزية، ويساعد الإطار القائم على السمات في تفسير سبب اختلاف الأفراد في القابلية. يصف المدخل الفسيولوجيا الطبيعية والمجهدة والسمات الكامنة وراء الأنماط الظاهرية السريرية؛ وهو محتوى مرجعي وتعليمي، وليس إرشادات تشخيصية أو علاجية.
Evidence & guidelines
تعتمد الفسيولوجيا الملخصة هنا على مراجعة شاملة لفيزيولوجيا مرض انقطاع التنفس أثناء النوم وعلى دراسات التنميط الفسيولوجي التي تحدد السمات المساهمة؛ تخضع التشخيصات السريرية وإدارة اضطرابات التنفس المرتبطة بالنوم لإرشادات سريرية منفصلة خارج نطاق هذا المدخل.
History
تطورت فسيولوجيا الجهاز التنفسي أثناء النوم جنبًا إلى جنب مع تخطيط النوم المتعدد (polysomnography) في النصف الثاني من القرن العشرين، عندما كشفت المراقبة المستمرة أن أنماط التنفس وغازات الدم تختلف بشكل ملحوظ بين النوم واليقظة. أثبتت الأبحاث فقدان دافع اليقظة، ودور توتر عضلات مجرى الهواء العلوي، ومفهوم كسب الحلقة، وقد أعاد التنميط الفسيولوجي الأحدث صياغة اضطرابات التنفس المرتبطة بالنوم كنتيجة لعدة سمات قابلة للقياس.
Debates
- ما مدى مساهمة السمات غير التشريحية في اضطراب التنفس الانسدادي المرتبط بالنوم؟
- بالإضافة إلى مجرى الهواء القابل للانهيار، تساهم سمات مثل كسب الحلقة، واستجابة العضلات الموسعة، وعتبة الاستثارة بشكل متفاوت بين الأفراد؛ ويعد ترجيح الأسباب التشريحية مقابل غير التشريحية مجالًا نشطًا في التنميط الفسيولوجي.
Key figures
- Jerome A. Dempsey
- Danny J. Eckert
- Atul Malhotra
- David P. White
Related topics
Seminal works
- dempsey-2010
- eckert-2013
Frequently asked questions
- لماذا يتغير التنفس عندما ننام؟
- يزيل النوم دافع اليقظة للتنفس ويقلل من توتر عضلات مجرى الهواء العلوي، لذا تنخفض التهوية قليلاً، ويرتفع ثاني أكسيد الكربون الشرياني قليلاً، ويعتمد التنفس بشكل أكبر على التغذية الراجعة الكيميائية.
- ما هو كسب الحلقة ولماذا هو مهم أثناء النوم؟
- يقيس كسب الحلقة مدى قوة استجابة نظام التحكم التنفسي لاضطراب ما بالنسبة لحجمه؛ يمكن أن يتسبب كسب الحلقة العالي في تجاوز التهوية وانخفاضها، مما ينتج عنه تنفس دوري وأنماط غير مستقرة أثناء النوم.