慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭影响睡眠和认知功能的相关因素及其机制

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2017.06.017

目的

探讨可能影响慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并呼吸衰竭患者睡眠、认知功能的相关因素及其机制，为提高临床医师认识，及时干预、治疗寻求佐证。

方法

采用匹兹堡睡眠质量指数量表(PSQI)、蒙特利尔认知功能评定量表(MoCA)、简易智能精神状态检查量表(MMSE)分别对确诊COPD合并呼吸衰竭、COPD非呼吸衰竭、健康成人对照组患者进行睡眠情况及认知功能评估；比较各组研究对象之间基本资料及睡眠、认知功能情况的差异。

结果

COPD呼吸衰竭组PSQI评分高于非呼吸衰竭组及正常对照组，而MoCA及MMSE总分明显降低，各组间总评分差异有统计学意义(P<0.05)。呼吸衰竭组尤其是II型呼吸衰竭组较正常对照组及非呼吸衰竭COPD组空间执行、命名、注意集中、语言计算、抽象思维及回忆能力评分明显降低，差异有统计学意义。其中短期回忆无明显差异，延迟回忆差异有统计学意义(P<0.05)。MoCA、MMSE评分均与PaCO₂、乳酸、mMRC、CAT评分呈负相关，与PaO₂、肺功能FEV₁%pred呈正相关，差异具有统计学意义(P<0.05)。

结论

COPD患者存在广泛的认知功能损害，随着病情加重，认知功能损害更加明显。呼吸衰竭可能是导致COPD患者睡眠异常及认知功能障碍的重要因素之一，其机制与低氧血症、高碳酸血症、高乳酸血症等有关。

关键词: 肺疾病，慢性阻塞性, 呼吸衰竭, 睡眠, 认知功能

Objective

To investigate the factors and mechanisms which may affect the sleep and cognitive function of patients with chronic obstructive pulmonary disease(COPD)and respiratory failure. To improve the clinical understanding and to find the evidences in order to intervene and treat in time.

Methods

The Pittsburgh sleep quality index(PSQI) scale. Montreal cognitive function (MoCA) and mini-mental state examination (MMSE) were used to evaluate the sleep and cognitive function in COPD groups and the healthy adult control group. The baseline data, sleep, and cognitive functions were then compared and analyzed.

Results

The PSQI scores of COPD patients in respiratory failure group were higher than those in Non respiratory failure group and normal control group, but the total scores of MoCA and MMSE was obviously lower. The differences of total scores between each groups were statistically significant (P<0.05) . The spatial execution, nomenclature, concentration of attention, language calculation, abstract thinking and recall scores were significantly lower in patients with COPD combined with respiratory failure, especially combined with type Ⅱ respiratory failure. By contrast, there were no significant differences in short-term recall between the groups, but the differences in delayed recall were statistically significant(P<0.05). MoCA score and MMSE score were negatively correlated with PaCO₂, lactic acid, mMRC and CAT scores, and positively correlated with PaO₂ and FEV₁%pred. These correlations are statistically significant(P<0.05).

Conclusions

Patients with COPD have extensive cognitive impairment. And as the disease worsens, cognitive impairment is more pronounced. Respiratory failure may be one of the most important factors that aggravate the abnormal sleep and cognitive dysfunction in COPD patients. Its mechanism is related to hypoxemia, hypercapnia, lactic acidosis and so on.

Key words: Chronic obstructive pulmonary disease, Respiratory failure, Sleep, Cognitive function

表1 各组研究对象临床一般资料

组　别	例数	年龄(岁)	性别[男(%)]	吸烟[是(%)]	吸烟日支数	前一年急性加重次数	FEV₁%pred	mMRC	CAT
A组	30	59.4±6.77	66.7	53.3	10(0～20)	?	102.93±10.83	?	?
B组	46	71.46±9.95	67.4	58.7	10(0～20)	2.3±1.11	72.02±14.09	2(1～2)	19(12～25.5)
C组	29	66.97±9.39	65.5	69.0	10(0～17.5)	3.59±1.65	61.50±15.66	2(2～3)	21(18～26.5)
D组	37	72.49±7.37	54.1	56.8	10(0～20)	2.59±1.04	50.94±17.19	3(3～4)	24(19～30)
P值	<0.001	0.593	0.644	0.338	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	?

表1 各组研究对象临床一般资料

组　别	例数	年龄(岁)	性别[男(%)]	吸烟[是(%)]	吸烟日支数	前一年急性加重次数	FEV₁%pred	mMRC	CAT
A组	30	59.4±6.77	66.7	53.3	10(0～20)	?	102.93±10.83	?	?
B组	46	71.46±9.95	67.4	58.7	10(0～20)	2.3±1.11	72.02±14.09	2(1～2)	19(12～25.5)
C组	29	66.97±9.39	65.5	69.0	10(0～17.5)	3.59±1.65	61.50±15.66	2(2～3)	21(18～26.5)
D组	37	72.49±7.37	54.1	56.8	10(0～20)	2.59±1.04	50.94±17.19	3(3～4)	24(19～30)
P值	<0.001	0.593	0.644	0.338	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	?

表2 COPD各组研究对象血气分析PaO₂、PaCO₂、乳酸指标

组　别	例数	PaO₂(mmHg)	PaCO₂(mmHg)	乳酸(mmol/L)
B组	46	84.28±8.81	38.07±2.59	2.14±0.93
C组	29	53.66±3.56	39.24±2.64	2.87±0.94
D组	37	59.57±14.72	71.38±14.92	3.21±1.29

表2 COPD各组研究对象血气分析PaO₂、PaCO₂、乳酸指标

组　别	例数	PaO₂(mmHg)	PaCO₂(mmHg)	乳酸(mmol/L)
B组	46	84.28±8.81	38.07±2.59	2.14±0.93
C组	29	53.66±3.56	39.24±2.64	2.87±0.94
D组	37	59.57±14.72	71.38±14.92	3.21±1.29

表3 四组研究对象睡眠、认知功能总分评价情况

组　别	例数	PSQI	MoCA	MMSE
A组	30	8(5～10)	29.07±0.94	29.20±0.93
B组	46	14(10～17)	28.37±1.69	28.91±0.99
C组	29	14(9～18)	27.07±1.94	27.07±1.95
D组	37	15(13～18)	24.20±3.41	25.89±2.94

表3 四组研究对象睡眠、认知功能总分评价情况

组　别	例数	PSQI	MoCA	MMSE
A组	30	8(5～10)	29.07±0.94	29.20±0.93
B组	46	14(10～17)	28.37±1.69	28.91±0.99
C组	29	14(9～18)	27.07±1.94	27.07±1.95
D组	37	15(13～18)	24.20±3.41	25.89±2.94

表4 LSD法作两两组间多重对比结果

项　目	(I)组别	(J)组别	均值差(I-J)	标准误	P值
MoCA	A	B	0.697	0.515	0.178
?	?	C	1.998^a	0.572	0.001
?	?	D	4.867^a	0.546	0.000
?	B	C	1.301^a	0.521	0.014
?	?	D	4.170^a	0.493	0.000
?	C	D	2.869^a	0.552	0.000
MMSE	A	B	0.287	0.435	0.511
?	?	C	2.131^a	0.483	0.000
?	?	D	3.314^a	0.461	0.000
?	B	C	1.844^a	0.440	0.000
?	?	D	3.027^a	0.416	0.000
?	C	D	1.183^a	0.466	0.012

表4 LSD法作两两组间多重对比结果

项　目	(I)组别	(J)组别	均值差(I-J)	标准误	P值
MoCA	A	B	0.697	0.515	0.178
?	?	C	1.998^a	0.572	0.001
?	?	D	4.867^a	0.546	0.000
?	B	C	1.301^a	0.521	0.014
?	?	D	4.170^a	0.493	0.000
?	C	D	2.869^a	0.552	0.000
MMSE	A	B	0.287	0.435	0.511
?	?	C	2.131^a	0.483	0.000
?	?	D	3.314^a	0.461	0.000
?	B	C	1.844^a	0.440	0.000
?	?	D	3.027^a	0.416	0.000
?	C	D	1.183^a	0.466	0.012

表5 各组MoCA具体评分比较

组　别	例数	视空间、执行	命名	注意、集中	语言	计算、定向	延迟回忆	抽象思维
A	30	4.93±0.25	3.00±0.00	5.93±0.25	3.00±0.00	5.30±0.75	4.9±0.31	2.00±0.00
B	46	4.83±0.53	2.96±0.21	5.74±0.68	2.96±0.21	5.02±1.02	4.89±0.38	1.98±0.15
C	29	4.69±0.60	2.97±0.19	5.62±0.73	3.00±0.00	3.93±1.22	4.86±0.35	2.00±0.00
D	37	4.23±0.91	2.80±0.47	4.71±1.27	2.54±0.74	3.77±1.14	4.26±0.89	1.89±0.19
F值	?	8.605	3.492	15.481	11.195	18.044	11.994	3.011
P值	?	0.000	0.018	0.000	0.000	0.000	0.000	0.032

表5 各组MoCA具体评分比较

组　别	例数	视空间、执行	命名	注意、集中	语言	计算、定向	延迟回忆	抽象思维
A	30	4.93±0.25	3.00±0.00	5.93±0.25	3.00±0.00	5.30±0.75	4.9±0.31	2.00±0.00
B	46	4.83±0.53	2.96±0.21	5.74±0.68	2.96±0.21	5.02±1.02	4.89±0.38	1.98±0.15
C	29	4.69±0.60	2.97±0.19	5.62±0.73	3.00±0.00	3.93±1.22	4.86±0.35	2.00±0.00
D	37	4.23±0.91	2.80±0.47	4.71±1.27	2.54±0.74	3.77±1.14	4.26±0.89	1.89±0.19
F值	?	8.605	3.492	15.481	11.195	18.044	11.994	3.011
P值	?	0.000	0.018	0.000	0.000	0.000	0.000	0.032

表6 各组MMSE具体评分比较

组　别	例数	定向	记忆	注意、计算	回忆	语言
A	30	9.27±0.83	3.00±0.00	5.00±0.00	3.00±0.00	8.93±0.25
B	46	9.02±1.02	3.00±0.00	5.00±0.00	3.00±0.00	8.89±0.38
C	29	7.93±1.22	3.00±0.00	4.97±0.19	2.97±0.19	8.21±1.66
D	37	7.66±1.33	3.00±0.00	4.89±0.32	2.83±0.38	7.51±2.11
F值	?	17.317	?	3.148	5.445	9.255
P值	?	0.000	?	0.027	0.001	0.000

表6 各组MMSE具体评分比较

组　别	例数	定向	记忆	注意、计算	回忆	语言
A	30	9.27±0.83	3.00±0.00	5.00±0.00	3.00±0.00	8.93±0.25
B	46	9.02±1.02	3.00±0.00	5.00±0.00	3.00±0.00	8.89±0.38
C	29	7.93±1.22	3.00±0.00	4.97±0.19	2.97±0.19	8.21±1.66
D	37	7.66±1.33	3.00±0.00	4.89±0.32	2.83±0.38	7.51±2.11
F值	?	17.317	?	3.148	5.445	9.255
P值	?	0.000	?	0.027	0.001	0.000

表7 COPD患者睡眠、认知功能评分与PaO₂、PaCO₂、乳酸的相关性

项　目	PaO₂	PaCO₂	乳酸
PSQI	－0.073	0.018	0.053
P值	0.447	0.850	0.580
MoCA	0.331	－0.680	－0.258
P值	0.000	0.000	0.006
MMSE	0.348	－0.572	－0.280
P值	0.000	0.000	0.003

表7 COPD患者睡眠、认知功能评分与PaO₂、PaCO₂、乳酸的相关性

项　目	PaO₂	PaCO₂	乳酸
PSQI	－0.073	0.018	0.053
P值	0.447	0.850	0.580
MoCA	0.331	－0.680	－0.258
P值	0.000	0.000	0.006
MMSE	0.348	－0.572	－0.280
P值	0.000	0.000	0.003

表8 COPD患者严重程度指标与睡眠、认知功能评分的相关性

项　目	前一年急性加重次数	FEV₁%pred	mMRC	CAT
PSQI	－0.025	－0.048	0.105	0.063
P值	0.798	0.625	0.227	0.511
MoCA	－0.114	0.528	－0.486	－0.242
P值	0.238	0.000	0.000	0.011
MMSE	－0.135	0.503	－0.458	－0.232
P值	0.159	0.000	0.000	0.015

表8 COPD患者严重程度指标与睡眠、认知功能评分的相关性

项　目	前一年急性加重次数	FEV₁%pred	mMRC	CAT
PSQI	－0.025	－0.048	0.105	0.063
P值	0.798	0.625	0.227	0.511
MoCA	－0.114	0.528	－0.486	－0.242
P值	0.238	0.000	0.000	0.011
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P值	0.159	0.000	0.000	0.015

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Effects and related mechanisms of chronic obstructive pulmonary disease combined with respiratory failure on sleep and cognitive function

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