Respirația tulburată în timpul somnului este un semn distinctiv al sindromului de apnee obstructivă în somn. Anomaliile respirației includ apneea (încetarea fluxului de aer) și hipopneea (scăderea fluxului de aer). În plus, spre deosebire de adulți, unii copii prezintă o variație a apneei obstructive de somn numită hipoventilație obstructivă (OH). Copiii cu hipoventilație obstructivă demonstrează perioade de hipercapnie care apar în absența unor evenimente respiratorii discrete care îndeplinesc criteriile pentru apnee sau hipopnee.

Apnee și hipopnee

Metodele de înregistrare fiziologică pot diferenția tipurile de apnee. În timpul apneei obstructive, o persoană face eforturi respiratorii, dar nu are loc niciun flux de aer din cauza obstrucției căilor respiratorii superioare. Apneea centrală este o întrerupere atât a fluxului de aer, cât și a efortului de respirație. Apneele mixte au atât componente centrale, cât și componente obstructive. Un eveniment tipic mixt începe cu o apnee centrală, care este urmată imediat de una sau mai multe respirații obstrucționate.

Hipopneele sunt episoade de respirație superficială în timpul cărora fluxul de aer scade cu cel puțin 50 %. De obicei, acestea sunt însoțite de un anumit grad de desaturare a oxigenului, care poate fi minoră și tranzitorie. La fel ca apneea, hipopneea este subdivizată în obstructivă, centrală și mixtă. Hipopneele obstructive sunt episoade de obstrucție parțială a căilor respiratorii superioare. Eforturile respiratorii apar, dar fluxul de aer este redus. În hipopneea centrală, efortul de respirație și fluxul de aer sunt ambele scăzute. Hipopneele mixte au componente centrale și obstructive.

La adulți, episoadele de respirație dezordonată trebuie să dureze 10 secunde sau mai mult înainte de a fi considerate apnee sau hipopnee. Frecvențele respiratorii normale de odihnă la copii sunt mai rapide decât cele la adulți, iar copiii au o capacitate reziduală funcțională mai mică și un perete toracic mai conform. Drept urmare, copiii suferă o desaturare a oxigenului mai rapid decât adulții ori de câte ori fluxul de aer este întrerupt. O definiție a apneei sau hipopneei care necesită ca un eveniment să dureze 10 secunde sau mai mult înainte de a fi considerată semnificativă este oarecum arbitrară și nu ia în considerare diferențele fiziologice dintre adulți și copii. În consecință, centrele de somn pediatric folosesc criterii de durată diferite pentru etichetarea evenimentelor precum apneea sau hipopneea. La copii, dacă obstrucția are loc cu 2 sau mai multe respirații consecutive, evenimentul poate fi numit apnee sau hipopnee, chiar dacă durează mai puțin de 10 secunde.

Obstrucție a căilor respiratorii superioare

Capacitatea de a menține permeabilitatea căilor respiratorii superioare în timpul ciclului respirator normal este rezultatul unui echilibru delicat între forțele care promovează închiderea și dilatarea căilor respiratorii. Acest concept de „echilibru de forțe” a fost propus inițial de 2 grupuri independente și reflectă linia de gândire actuală cu privire la mecanismele fiziopatologice care stau la baza spectrului clinic al apneei obstructive.

Cei 4 factori predispozanți majori pentru obstrucția căilor respiratorii superioare sunt următorii:

• Îngustare anatomică

• Legătură mecanică anormală între mușchii dilatatori ai căilor respiratorii și pereții căilor respiratorii

• Slăbiciune musculară

• Reglare neuronală anormală

Apneea obstructivă și hipopneea sunt legate de obstrucția căilor respiratorii superioare. Obstrucția căilor respiratorii superioare poate apărea la unul sau mai multe niveluri, inclusiv nazofaringele (zona de la nas la palatul dur), gura, velofaringele (spațiul din spatele palatului), regiunea retroglossală (zona din spatele limbii), hipofaringele (regiunea dintre limbă baza și laringele) și laringele.

Calea aeriană superioară este un tub flexibil ale cărui pereți laterali constau din mușchi și alte țesuturi moi. În timpul stării de veghe, aportul neuronal la un număr de grupe musculare mici din faringe menține tonusul muscular și permeabilitatea căilor respiratorii. Odată cu somnul, o rezistență crescută la fluxul de aer însoțește în mod normal relaxarea musculară a acestor grupe musculare. Deși majoritatea oamenilor compensează aceste modificări, indivizii cu anumite probleme anatomice au episoade repetate de obstrucție parțială sau completă a căilor respiratorii superioare atunci când dorm. prin aceea că adulții cu apnee în somn prezintă frecvent hipersomnie, în timp ce copiii prezintă adesea durate scurte de atenție, labilitate emoțională și probleme de comportament. Obezitatea este un factor de risc major atât la adulți, cât și la copii. Infiltrarea grasă a țesuturilor moi faringiene îngustează calibrul căilor respiratorii superioare și contribuie la rezistența căilor respiratorii. Deși obezitatea joacă un rol în unele cazuri de apnee în somn în copilărie, obstrucția căilor respiratorii este de obicei legată de hipertrofia amigdaliană, hipertrofia adenoidă sau anomaliile cranio-faciale.Copiii cu anumite tipuri de boli neuromusculare (de exemplu, distrofia musculară Duchenne, atrofia musculară a coloanei vertebrale, paralizia cerebrală) pot avea, de asemenea, un risc mai mare de apnee în somn.

Îngustare anatomică

În orice moment al vieții, o secțiune transversală mai mică a căilor respiratorii superioare este asociată cu capacitatea scăzută de a menține permeabilitatea căilor respiratorii superioare. La adulți, căile respiratorii superioare se comportă așa cum a prezis modelul rezistenței Starling. Conform acestui model, în condiții de limitare a debitului, debitul inspirator maxim este determinat de schimbările de presiune în amonte (nazale) la un loc pliabil al căilor respiratorii superioare, iar debitul este independent de presiunea din aval (traheală) generată de diafragmă. Presiunile la care căile aeriene se prăbușesc au fost denumite presiuni critice de închidere sau Pcrit. Cu alte cuvinte, în prezența unui segment pliabil al căilor respiratorii superioare, cum ar fi introitul faringian, rezistența generală la fluxul de aer proximal de acel segment este factorul principal responsabil de ocluzia segmentului pliabil. Acest model explică de ce, de exemplu, sforăitul și apneea obstructivă se înrăutățesc în timpul răcelii comune (rezistență crescută nazală-amonte).

Valabilitatea acestui model a fost confirmată și la copii, și interesant, colapsabilitatea căilor respiratorii superioare la copii a fost redusă în comparație cu cea a adulților. După cum a prezis modelul de rezistență Starling, segmentul pliabil al căii respiratorii superioare la copii a prezentat presiuni mai puțin negative (mai mari și, prin urmare, mai pliabile) la copiii cu apnee obstructivă în somn. Componentele care afectează presiunile segmentului din amonte sau cresc Pcrit au o consecință majoră asupra capacității de a menține permeabilitatea căilor respiratorii. De exemplu, o răceală virală sau rinită alergică care induce o secreție crescută în căile nazale și umflarea mucoasei este asociată cu o rezistență nazală crescută la fluxul de aer. Nu este surprinzător că magnitudinea sforăitului și severitatea apneei obstructive sunt crescute în perioadele în care presiunea segmentului din amonte a fost afectată negativ.

Contribuția diverselor structuri nazofaringiene anatomice la Pcrit și interacțiunile dintre aceste structuri care conduc la permeabilitatea căilor respiratorii superioare sau obstrucție în timpul somnului sunt de o importanță evidentă în creșterea înțelegerii fiziopatologiei apneei obstructive de somn la copii. Pentru majoritatea copiilor, mărirea amigdalelor și / sau adenoidului este cauza imediată a apneei obstructive a somnului.

Presiunea statică și / sau relațiile de zonă ale faringelui pasiv au fost măsurate endoscopic la 14 copii cu apnee de somn obstructivă și la 13 copii sănătoși sub anestezie generală cu paralizie completă și s-a stabilit că copiii cu apnee de somn obstructivă și-au închis căile respiratorii la nivelul adenoidelor mărite și amigdalelor la presiuni pozitive scăzute, în timp ce sănătoși copiii au necesitat presiuni subatmosferice pentru a induce închiderea căilor respiratorii superioare. Aria secțiunii transversale a celui mai îngust segment a fost semnificativ mai mică la copiii cu apnee de somn obstructivă și a implicat în special segmentele retropalatale și retroglossale. Astfel, atât factorii anatomici congenitali, cât și cei dobândiți joacă în mod clar un rol semnificativ în patogeneza apneei obstructive de somn pediatrice.

Legătură mecanică anormală între mușchii dilatatori ai căilor respiratorii și pereții căilor respiratorii

Malpoziția sau malinserția mușchilor dilatatori specifici ar putea avea consecințe majore asupra eficienței mecanice de dilatare. Prin urmare, chiar dacă nu există o slăbiciune majoră, dezavantajul mecanic impus de scurtarea musculară sau de deplasarea inserției musculare pe peretele faringian are ca rezultat, fără îndoială, o capacitate diminuată de a rigidiza căile respiratorii, ducând astfel la o colapsabilitate crescută sau la creșterea Pcrit / p>

Controlul dimensiunii și rigidității căilor respiratorii superioare depinde de contracția relativă și ritmică a unei serii de mușchi împerecheați, care includ palatina, pterigoidul, tensorul palatin, genioglossus, geniohioid și mușchii sternohioizi. Acești mușchi tind să promoveze un lumen faringian patent și primesc activare fazică în sincronie cu activarea nervului frenic. La contracție, acești mușchi promovează mișcarea palatului moale, mandibulei, limbii și osului hioid. Deși acțiunea coordonată a acestor mușchi în timpul ciclului respirator nu a fost încă descifrată, o generalizare rezonabilă este că producția musculară inspiratorie rigidizează faringele și structurile conexe și mărește lumenul.

Activitatea optimă a acestor mușchi depinde de dispunerea lor anatomică; de exemplu, permeabilitatea căilor respiratorii este compromisă în timpul flexiei crescute a gâtului prin schimbarea punctelor de atașare ale mușchilor care acționează asupra osului hioid, astfel încât vectorul rezultat al forțelor lor să fie anulat.Activitatea mușchilor faringieni depinde în mare măsură de diverși factori din SNC și, mai ales, de rețeaua respiratorie a trunchiului cerebral. Războiul transmite o funcție de supraveghere care asigură permeabilitatea căilor respiratorii, iar agenții sedativi, care compromit activitatea musculară genioglosă, pot duce la compromisuri semnificative ale căilor respiratorii superioare. activitatea este esențială pentru menținerea permeabilității căilor respiratorii superioare la sugarii sănătoși și micrognatici. Modificările activității genioglossale în timpul tranzițiilor, de la respirația orală la respirația nazală și relativă la Pcrit, sugerează că activarea genioglossus este critică pentru permeabilitatea căilor respiratorii la sugarii micrognatici.

Slăbiciune musculară

Puține dovezi sugerează că slăbiciunea musculară intrinsecă este un factor major al disfuncției căilor respiratorii superioare în alte condiții decât cele asociate cu tulburări neuromusculare. Cu toate acestea, în tulburările neuromusculare, obstrucția căilor respiratorii superioare este frecvent observată în timpul somnului, consolidând în continuare validitatea conceptului de echilibru al presiunilor.

Reglare neuronală anormală

Controlul respirator anormal nu pare să joace un rol semnificativ în obstrucția căilor respiratorii superioare în timpul somnului la copiii cu apnee de somn obstructivă. Într-un studiu, răspunsul ventilator la provocarea hipercapnicului hiperoxic la copii și adolescenți cu apnee obstructivă în somn a fost similar cu cel măsurat în controalele potrivite pentru vârstă și sexe. În mod similar, nu s-au găsit diferențe în răspunsul ventilator la hipoxia isocapnic. La unii copii cu apnee obstructivă de somn supuși unei intervenții chirurgicale s-a raportat apariția chemosensibilității centrale; cu toate acestea, în ciuda acestor rapoarte, chemosensibilitatea centrală în timpul somnului la copiii cu apnee de somn obstructivă a fost similară cu cea din controalele potrivite. Cu toate acestea, excitarea la hipercapnie a fost tocită, sugerând că modificări subtile în rețeaua centrală de excitare chimiosensibilă ar fi putut apărea la acești copii.

Aceste modificări subtile au fost confirmate în continuare prin examinarea ventilatorului răspuns la hipercapnie repetată, prin care apar modificări reciproce ale frecvenței respiratorii și ale volumului mareelor. În plus, copiii cu apnee de somn obstructivă demonstrează răspunsuri de excitare afectate la sarcini inspiratorii în timpul mișcării rapide a ochilor (REM) și a somnului non-REM, comparativ cu controalele. Răspunsurile neuronale la hipoxie și hipercapnie nu au fost bine studiate la copiii cu apnee obstructivă în somn și sindroame subiacente. , cu intrări aferente aferente în regiunile neuronale centrale care stau la baza intrărilor inspiratorii, pot fi prezente. De exemplu, stimulii chemoreceptorilor, cum ar fi creșterea PaCO2 sau scăderea PaO2, stimulează căile respiratorii, dilatând mușchii într-un mod preferențial (adică, musculatura căilor respiratorii superioare este mai stimulată decât diafragma).

ceastă recrutare preferențială tinde să corecteze un dezechilibru de forțe care acționează pe căile respiratorii și, prin urmare, menține permeabilitatea căilor respiratorii. În mod similar, stimulii care rezultă din presiunile de aspirație din nas, faringe sau laringe stimulează rapid activitatea dilatoarelor căilor respiratorii superioare. Acest efect este, de asemenea, preferențial căilor aeriene superioare, provocând un anumit grad de inhibare diafragmatică și, astfel, compensând creșterea rezistenței în amonte. Funcția acestor receptori ai căilor respiratorii superioare la copiii cu hipertrofie adenotonsilară cu și fără apnee obstructivă în somn nu este cunoscută.