作者：李庆云 李红鹏

单位：上海交通大学医学院附属瑞金医院呼吸与危重症医学科 上海交通大学医学院呼吸病研究所

摘要

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是以睡眠期反复出现上气道完全或者不全塌陷为特征。现代医学对OSA发病机制的认知源于睡眠期上气道开放与关闭两种力量的平衡理论；目前认为，基于解剖和非解剖因素参与的发病机制模型，即PALM模型，包括临界闭合压（Pcrit，P）、低觉醒阈值（arousal threshold，A）、高环路增益（loop gain，L）和上气道肌肉反应性（muscle responsiveness，M）。本文回顾OSA发病机制探究的历史沿革，详细论述PALM模型的相关内容。

阻塞性睡眠呼吸暂停（obstructive sleep apnea，OSA）是常见的睡眠呼吸疾病，以睡眠期反复出现上气道完全或者不全塌陷为特征，导致夜间睡眠期低氧血症、高碳酸血症、交感神经兴奋及睡眠片段化。人群患病率高，估测全球30~69岁人群中罹患OSA者约有9.36亿，我国约为1.76亿，发病率约8.8%；OSA与高血压、冠心病、糖尿病及脂代谢紊乱等密切关联，是严重威胁人类健康的慢性疾病之一［1］ 。对OSA发病机制的认识水平决定了相关治疗策略的制定。近年来强调OSA是一种异质性疾病，因此深入探讨其发病机制有助于精准干预的实施。

一、OSA发病机制探究过程的历史沿革

现代医学对OSA发病机制认识源于1984年，Remmers ［2］ 提出OSA患者睡眠期上气道开放与否取决于打开和关闭气道的两种力量之间的平衡。OSA患者咽腔较小，上气道阻力高，清醒时患者需补偿性增加上气道肌肉活性以维持上气道通畅；而进入睡眠期，出现睡眠状态相关的上气道肌肉活性降低，必要的代偿机制被消除，于是吸气努力产生的负压导致上气道塌陷。具体而言，清醒状态下，腭帆张肌、颏舌肌、颏舌骨肌发生规律收缩以抵消上气道的塌陷趋势，但上述肌肉活性在睡眠时减弱，特别是在快速眼动期（REM期）几乎消失，相比之下，睡眠期膈肌收缩性变化则很小，因此吸气时咽部负吸力继续施加于上气道，两种力量的不匹配导致OSA。

其后，学者们认识到上气道塌陷存在解剖因素与功能因素共同参与机制 ［3］ 。（1）解剖因素：OSA患者均存在一定程度咽腔狭窄的解剖异常，如下颌后缩、小下颌、舌体肥大等，及咽部顺应性较高。这些解剖因素增加了上气道塌陷性，均需较高的肌肉活性来维持咽腔开放。（2）功能因素：睡眠期维持上气道开放的咽部扩张肌群受中枢系统调控，其活性通常在吸气时受时相性调节，扩张上气道的肌肉在膈肌收缩开始前被激活，这样在吸气动作产生上气道负压力时，上气道已被激活的扩张肌群所支撑，避免了上气道塌陷；进入睡眠状态后，呼吸中枢驱动对上气道肌肉调控驱动显著下降，而对膈肌则无明显影响，当吸气过程中产生的咽部负压超过某个临界值时，上气道塌陷发生，导致OSA。

2005年White ［4］ 将导致OSA的发病归因于上气道解剖异常、通气控制稳定性、上气道肌肉及其神经调节损伤等因素。Eckert等 ［5］ 进一步发现低觉醒阈值参与OSA发病，因此提出基于解剖和非解剖因素参与的发病机制模型，即PALM模型，包括临界闭合压（Pcrit，P）、低觉醒阈值（arousal threshold，A）、高环路增益（loop gain，L）和上气道肌肉反应性（muscle responsiveness，M）。

一、OSA发病机制探究过程的历史沿革

现代医学对OSA发病机制认识源于1984年，Remmers ［2］ 提出OSA患者睡眠期上气道开放与否取决于打开和关闭气道的两种力量之间的平衡。OSA患者咽腔较小，上气道阻力高，清醒时患者需补偿性增加上气道肌肉活性以维持上气道通畅；而进入睡眠期，出现睡眠状态相关的上气道肌肉活性降低，必要的代偿机制被消除，于是吸气努力产生的负压导致上气道塌陷。具体而言，清醒状态下，腭帆张肌、颏舌肌、颏舌骨肌发生规律收缩以抵消上气道的塌陷趋势，但上述肌肉活性在睡眠时减弱，特别是在快速眼动期（REM期）几乎消失，相比之下，睡眠期膈肌收缩性变化则很小，因此吸气时咽部负吸力继续施加于上气道，两种力量的不匹配导致OSA。

其后，学者们认识到上气道塌陷存在解剖因素与功能因素共同参与机制 ［3］ 。（1）解剖因素：OSA患者均存在一定程度咽腔狭窄的解剖异常，如下颌后缩、小下颌、舌体肥大等，及咽部顺应性较高。这些解剖因素增加了上气道塌陷性，均需较高的肌肉活性来维持咽腔开放。（2）功能因素：睡眠期维持上气道开放的咽部扩张肌群受中枢系统调控，其活性通常在吸气时受时相性调节，扩张上气道的肌肉在膈肌收缩开始前被激活，这样在吸气动作产生上气道负压力时，上气道已被激活的扩张肌群所支撑，避免了上气道塌陷；进入睡眠状态后，呼吸中枢驱动对上气道肌肉调控驱动显著下降，而对膈肌则无明显影响，当吸气过程中产生的咽部负压超过某个临界值时，上气道塌陷发生，导致OSA。

2005年White ［4］ 将导致OSA的发病归因于上气道解剖异常、通气控制稳定性、上气道肌肉及其神经调节损伤等因素。Eckert等 ［5］ 进一步发现低觉醒阈值参与OSA发病，因此提出基于解剖和非解剖因素参与的发病机制模型，即PALM模型，包括临界闭合压（Pcrit，P）、低觉醒阈值（arousal threshold，A）、高环路增益（loop gain，L）和上气道肌肉反应性（muscle responsiveness，M）。

二、OSA发病机制的PALM模型

上气道解剖异常是OSA发病的关键因素，几乎所有患者均存在程度不同的上气道解剖异常，即骨性结构异常及软组织增生等造成上气道狭窄、易塌陷。上气道解剖异常包括肥胖引起的脂肪在上气道的沉积所致的相对狭窄，以及颌面部结构异常引起的绝对狭窄。上述结构异常可通过影像学方法进行评估，但多为清醒时静态评估方法，并不能代表睡眠期的状态及对上气道的影响，对于OSA而言，评估睡眠期上气道的塌陷性更有意义。目前多以Pcrit评估上气道塌陷性。临床研究发现，OSA的Pcrit高于非OSA，重度解剖异常者Pcrit>+2 cmH2 O（1 cmH2 O=0.098 kPa）、中度者-2 cmH2 O ≤Pcrit ≤+2 cmH2 O、轻微者Pcrit