Uykuda solunum ve kardiyovaskuler sistemde değisiklikler

Ahmet Uğur Demir

Plan

Solunum sistemi Uykuda solunum sistemi ve kardiyovaskülersistem değişiklikleriKardiyovasküler sistemde diurnal değişiklikler

PLan

Solunum sistemi Uykuda solunum sistemi ve kardiyovasküler sistem değişiklikleriKardiyovasküler sistemde diurnal değişiklikler

Noon, or The Siesta, after Millet, 1890, Vincent Van Gogh

I ... SolunumSolunum sistemiSolunum kontrolü (SSS)Ventilatuar pompa Gaz değişimi (alveoller ve pulmonerkapilerler, Oksijen alımı ve Karbon dioksit atımı)

Solunum Sistemi

Solunum düzenisolunum merkezi, beyin korteksi ve çevre dokulardan gelen mekanik ve kimyasal uyarılar ile şekillenmektedir.

Solunum merkezi medullada, İnhibe edici olduğu düşünülen pnömotaksikmerkez ponsta yer almakta.

Korteks

Karotidcisimcik

ÜstHavayolu

MekanoşimikReseptörlerAkciğer-göğüs duvarı

Medullakemoreseptör

MedullaRespiratuarnöron

Nöromusküleruyarı

… İşlev

Solunum sisteminin/akciğerlerin işlevi: ventilasyon, gaz değişimi (Oksijen alımı ve Karbon dioksit atımı)O2: yaşamsal metabolizma/enerji üretimi/ATP/oksidatif fosforilasyonCO2: metabolizma >>> solunum merkezini uyarır

Alveoler Ventilasyon

VA = K x VCO2/PaCO2

VA: Alveoler VentilasyonVCO2: CO2 üretimiPaCO2 alveoler ventilasyonla ters orantılı(alveoler ventilasyonu yansıtıyor)

Ventilatuar pompa

Göğüs duvarı kasları… iskelet sistemi (kaburga, kıkırdak, omurga)… bağ dokusuHavayollarıPlevra Omurilik ve periferik sinirler

Oksijenin dokulara taşınması

Oksijenin taşınması (DO2, ml/dk): kalp debisi (Qt) x arteriyel oksijen içeriği/ hacmi (Cao2)CaO2: arteriyel oksijen saturasyonu (Sao2) x hemoglobin

konsantrasyonu x hemoglobin- oksijen bağlama kapasitesi.

Oksijenin dokulara ulaşmasında sorunlar

Kalp debisinde ↓ (düşük akım hipoksemisi)Hemoglobin konsantrasyonunda ↓ (anemi) veya oksijen bağlanmasında veya serbestleşmesinde sorun (hemoglobinopati)Oksijenin kana karışmasında sorunlar (hipoksi/doku hipoksisi) (hipoventilasyon, V/Q dengesizliği, düşük oksijen konsantrasyonunda solunum)

Pablo Picasso, The dream

Arteryel Oksijen Saturasyonu

Bağlanma / Serbestleşme

Sağa kayma >>> aynıparsiyel basınçta oksijenin hemoglobine bağlanma oranı ↓Dokularda >>> oksijenin serbestleşen kısmı artarHipoksiye uyum mekanizması

Oksijen İçeriği

Oksijen içeriği, ml/l: (Hb x SaO2 x 1.36) + (Pao2 x 0.023)1.36: hemoglobinin 1 g, %100 saturasyondataşınan oksijen hacmi 0.023: 100 ml of plazmada çözünmüş oksijenOksijenin taşınmasında Hb önemli

Arteryel Oksijen Saturasyonu –Anemi

Kanın Oksijen Taşıma Kapasitesi

Kanda Oksijenin çoğu hemoglobine bağlıolarak taşınır Normalde, sadece (Pao2<14 kPa/~250mmHg) küçük bir kısmı (<%2) plazmada çözünmüş halde taşınır

PLan

Solunum sistemi Uykuda solunum sistemi ve kardiyovasküler sistem değişiklikleriKardiyovasküler sistemde diurnal değişiklikler

Noon, or The Siesta, after Millet, 1890, Vincent Van Gogh

Solunum Sistemi

Solunum düzenisolunum merkezi, beyin korteksi ve çevre dokulardan gelen mekanik ve kimyasal uyarılar ile şekillenmektedir.

Solunum merkezi medullada, İnhibe edici olduğu düşünülen pnömotaksikmerkez ponsta yer almakta.

Korteks

Karotidcisimcik

ÜstHavayolu

MekanoşimikReseptörlerAkciğer-göğüs duvarı

Medullakemoreseptör

MedullaRespiratuarnöron

Nöromusküleruyarı

Solunumun kontrolü

Metabolik: Kemoreseptörler (CO2, O2), vagalsinirler (intrapulmoner reseptörler)Davranışsal: konuşma, yemek yeme vb. Uyanıklığa bağlı (serebral korteks)

Uykuda Solunumun kontrolü

Ortadan kalkıyor

Uyanıklığa bağlı (serebral korteks)

AzalıyorDavranışsal: konuşma, yemek yeme vb.

Duyarlılık azalıyor

Metabolik: Kemoreseptörler (CO2, O2), vagal sinirler (intrapulmonerreseptörler)

SleepingSleeping Partner Partner -- DerekDerekAbbottAbbott

Uykuya Dalarken

Solunum uyarısı için gerekli PaCO2 eşik düzeyi artmakta, Tidal volümde dalgalanmalarla (periyodik solunum) azalmaSolunum hızı pek değişmemekte,Hipoventilasyon (evre I ve II’de %13, evre III ve IV’de ise ek olarak %15 azalma) gelişmekte

Uyku ve Solunum

Alveoler ventilasyondaki azalma sonucuPaCO2’de 3-7 mmHg yükselme, PaO2’de 3.5-9.4 mmHg azalma, Oksijen saturasyonunda yaklaşık %2’lik azalma olur

Bu değişikliklerin normalde klinik bir önemi yoktur. Ancak gün içinde oksijen saturasyonu sınırda olan hastalar için (kronik obstrüktif akciğer hastalığı vb) uyku (özellikle REM dönemi) solunum açısından zorlu bir dönemdir.

Uyku ve Solunum

Uyku sırasında apne eşiği artmaktadır. Uyanıklık döneminde ise solunumun istemli kontrolü apne gelişimini engellemektedir. Apne eşiğinin uykuda uyanıklıktaki ökapnikkarbondioksit düzeyinde (40 mmHg), uykudaki ökapnik düzeyin (45 mmHg) 2-6 mmHg altında olduğu bulunmuştur (EckertDJ, et al; 2007.).

REM Döneminde

Göğüs kafesinin solunuma katılımıazalırken batın kaslarının solunuma katkısı artar. Kas lifleri fazla sayıda olmadığından diyafram çok etkilenmez. Diyaframın kasılma etkinliğindeki azalma nöromusküler hastalığı olanlar dışında pek önemli sonuca yol açmaz.

30354045

Uyanıklık Uyku MetabolikAsidoz

MetabolikAlkaloz

ökapneapne eşiği

7,25

7,30

7,35

7,40

7,45

7,50

pH

Solunum rezervi: ökapnik CO2 – apne eşiğiAlkaloz >>> solunum rezervi ↓ >>> apne gelişimi ↑Alkaloz: kalp yetmezliği, hipokalemi, diüretikler

Ara Sonuçlar

Uyku sırasında hipoventilasyon yaşanmaktaSolunum uyarısında özellikle NREM dönemindemetabolik uyarılar önem kazanmaktaApne eşiği: CO2 düzeyinin apneye yol açtığı düzey (solunum merkezini uyarmayan PaCO2)

NREM döneminde artmakta (apne kolaylaşmakta)REM döneminde pratik olarak apne eşiği yokAlkalozla apne eşiği artmakta (apne kolaylaşmakta)Asidozda apne eşiği azalmakta

Uyku ve Solunum

Uyku sırasında apne eşiği artmaktadır. Uyanıklık döneminde ise solunumun istemli kontrolü apne gelişimini engellemektedir. Apne eşiğinin uykuda uyanıklıktaki ökapnikkarbondioksit düzeyinde (40 mmHg), uykudaki ökapnik düzeyin (45 mmHg) 2-6 mmHg altında olduğu bulunmuştur (EckertDJ, et al; 2007.).

REM Döneminde

Göğüs kafesinin solunuma katılımıazalırken batın kaslarının solunuma katkısı artar. Kas lifleri fazla sayıda olmadığından diyafram çok etkilenmez. Diyaframın kasılma etkinliğindeki azalma nöromusküler hastalığı olanlar dışında pek önemli sonuca yol açmaz.

Uyku ve Solunum

REM döneminde kan gazı değişiklikleri dışında davranışsal uyarılar da solunumu etkilediğinden (rüya görülen düzensiz solunumla karakterize tonik dönemde) karbondioksit basıncındaki değişikliklerin solunumu etkilemesi belirleyici değildir.

Connolly TA, Sharafkhaneh A.2007.

Uykuda Fizyolojik Değişiklikler

↓↑Vagal tonus

↓↓Solunum merkezinin PO2 ve PCO2’ye yanıtı

↑↓Sempatik tonus

↑↓↓Vücut ısısı↑↓Beynin O2 tüketimi↑↓↔Kan basıncı↑↓↔Solunum hızı↑↓↓Kalp hızı

REMNREM

Uyku ve Kardiyovasküler Sistem

Sempatik sinir sistemi uyarımı ile hipertansiyon, ritm bozukluğu, inme riski artar

Uyku ve Kardiyovasküler Sistem

Günün ilk saatlerinde (6:00-12:00 am) akut myokard infarktüsü, ani kardiyak ölüm, hipertansif kriz, aritmilerin artış gösterdiği bildirilmiştir. (Circulation 1989; 79: 733-743.)

Beta bloker tedavi ile riskte azalma olmasısempatik sinir sistemi etkisinin belirleyici olduğunu düşündürmektedir.

PLan

Solunum sistemi Uykuda solunum sistemi ve kardiyovasküler sistem değişiklikleriKardiyovasküler sistemde diurnal değişiklikler

Noon, or The Siesta, after Millet, 1890, Vincent Van Gogh

Uyku Uyanıklık Döngüsü

Homeostaz vücut işlevlerinin dengesini sağlamaya çalışılır (S): uyku baskısıSirkadiyen işleyişte vücutta gece gündüz arasında değişiklikler oluşur (C): uyanıklık baskısı

Uyku - Uyanıklık

Bilişsel işlevler/evde işten ayrı kalıp uyuyabilme yetisiDış etkenler:

iş ortamı (iş yükü, gelir) İkincil işler (hobi, ek iş)Ev ortamı (uyku, ev işleri)Sosyal etkenler (ev ve işte sosyal destek)

İçsel etkenlerKişinin vardiyalı işkoşullarına dayanıklılığı

Kan Basıncı

Kan Basıncı ↓: ~20 mmHg, hem normotensif, hem de hipertansiflilerdeSempatik tonusun diurnal düzenlenişi: fiziksel ve zihinsel etkinlikteki değişiklikler (uyku, uyanıklık döngüsü)Normal uyku >>> sempatik sinir etkinliği ↓, KB ↓, kalp hızı ↓Hipertansiflerde melatonin ↓: kan basıncıdüzeni bozuluyor

Sleeping Endormie, Georges Lemmen

Sirkaidyen Saati Etkileyenler

Diurnal ışık değişikliği, Hareket Beslenme

Çevresel Etkenlerin Aracıları

… >>> İnternal sirkadiyen saatVücut sıcaklığı değişimiNörotransmitterler (glutamat, norepinefrin)Besin maddeleri (glukoz)Nükleer reseptöre bağlanan proteinler (ör, retinoikasit)Hücresel redoks durumu (NAD/NADH oranı)Otokrin, parakrin ve endokrin faktörler (ör, PGE2, glukokortikoidler, adrenalin, anjiotensin II)

Myokardın Yağ Asidi Duyarlılığı ve OksidatifKapasitesinin Sirkadiyen Ritmi

AJP-Heart Circ Physiol • VOL 290 • JANUARY 2006

Uyanma - Metabolizma

Uyanma >>> kalp hızı ve kalp debisinde artış >>> enerji gereksinimi artarVazokonstrüktif etkenler >>> Damar direnci artar Koroner akımda kısıtlanma ile birlikte kalp üzerindeki yükün artması >>> iskemi>>> anjina veya myokardinfarktüsü

Kardiyak İskemi Riski: Uyum

Bu olayların öngörülmesi ve fonksiyonel bozulmanın en aza indirilmesi Uyanma ile birlikte yağ asitlerine karşı olan duyarlılığın azalması: karbohidratoksidasyonu tercih edilir >>> ATP üretimi açısından daha verimli >>> enerji üretimi/gereksinimi dengesi korunur

Solunum Sistemi

Sirkadiyen ritm: solunum işi ve kontrolüüzerine etkiFonksyionel rezidüel kapasite, zorlu vitalvolümler, havayolu direnci gün içinde değişirDinlenme anındaki ventilasyon, tidal hacim ve solunum hızı…, Bunların hipoksemi ve hiperkapniye yanıtları… gün içinde değişir

Solunum Sistemi – Sirkadiyen Ritm

Gün içinde belli saatlerde solunum sisteminin dış uyarılara daha duyarlı hale gelip, hastalıklar sıklaşabilirSirkadiyen sistem ile uyku mekanizmalarıarasında sinerjistik etkileşim: uykuda solunum bozukluğunun şiddetini etkileyebilir (sirkadiyen sistemin özellikleri ve uyku saatine bağlı olarak)

Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı ve Uyku

Gaz değişiminde bozulmaHipoksemi (REM’de daha ağır)Hiperkapni (genelde hafif)

Uyku kalitesinde bozulmaKısa dalga uyku ve REM’de azalmaSık uyanmalar

Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı ve Uyku

Uyku

Solunum kontrolüKemoreseptörKortikal uyarı

Solunumsal motor nöronlar

Solunum kaslarıDiafram

Yardımcı solunum kasları

Akciğer mekaniğiHavayolu direnci

Fonksiyonel rezidüelKapasite

Ventilasyon perfüzyondengesizliği

Uykuda tüm bu solunumla ilgili negatif etkiler

hipoventilasyon, hipoksemi/hiperkapni>>> >>>>

Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı ve Uyku

KOAH’da OUAS sıklığı artmamıştırUyku yakınmaları ↑ (~%50) İnsomniGündüz aşırı uykululukKabus

PSG: uyku bölünmesi, sık uyanma, REM ↓, kısa dalga uykusu ↓

Restriktif Akciğer Hastalığı ve Uyku

Restriktif akciğer hastalığının türüne göre geçerli mekanizmalarÜst havayolu kollapsı, VC ↓ ve/veya nöromusküler zayıflıkSolunum güdüsünde ↓Solunum sisteminin kompliyansında ↓Diafram güçsüzlüğü

Restriktif Akciğer Hastalığı ve Uyku

Uykuda solunum bozukluğu gündüz ventilatuar yetmezlikten önce gelişir ve büyük olasılıkla buna katkıda bulunur

Edmund-Blair-Leighton-Sweets-to-the-Sweet