Impaired Objective Daytime Vigilance in Obesity-Hypoventilation Syndrome*
Impact of Noninvasive Ventilation
Nathalie Chouri-Pontarollo, MD; Jean-Christian Borel, PT; Renaud Tamisier, MD, PhD; Bernard Wuyam, MD, PhD; Patrick Levy, MD, PhD and Jean-Louis Pépin, MD, PhD.
* From the Sleep Laboratory and Exploration fonctionelle cardio-respiratoire (Dr. Chouri-Pontarollo), and the HP2 laboratory (Drs. Tamisier, Wuyam, Levy, and Pépin, and Mr. Borel), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ERI 0017, University Hospital, Grenoble, France.
Correspondence to: Jean-Louis Pépin, MD, PhD, Laboratoire du sommeil, EFCR, CHU de Grenoble, BP217X, 38043 Grenoble cedex 09, France; e-mail: JPepin@chu-grenoble.fr
Chest. 2007; 131:148-155.
Background: Obesity-hypoventilation syndrome (OHS) is efficiently treated by noninvasive ventilation (NIV). Sleep respiratory disturbances, reduced ventilatory drive, and excessive daytime sleepiness (EDS) are commonly reported, but their relationships remain unclear.
Objectives: To characterize sleep breathing disorders encountered in patients with OHS, to compare low and normal CO2 responders in terms of sleep abnormalities, subjective and objective measures of EDS, and to measure the changes induced by NIV on these parameters.
Methods: At baseline and after 5 nights of NIV, 15 consecutive patients (mean [± SD] age, 55 ± 9 years; mean body mass index, 38.7 ± 6.1 kg/m2; PaCO2, 47.3 ± 2.3 mm Hg) prospectively underwent polysomnography, CO2 ventilatory response testing, Epworth sleepiness scale scoring, and the Oxford Sleep Resistance (OSLER) test, which is an objective vigilance test.
Results: OHS patients exhibited obstructive sleep apnea syndrome (mean apnea-hypopnea index, 62 ± 32 events per hour) and rapid eye movement (REM) sleep hypoventilation (mean REM sleep time, 35 ± 33%). Baseline CO2 sensitivity was significantly related to the proportion of hypoventilation during REM sleep (r = 0.54; p = 0.037). Six patients showed abnormal sleep latencies during the OSLER test (71% of the low CO2 responders vs 14% of the normal CO2 responders). Low CO2 responders exhibited significantly shorter sleep latencies during the OSLER test (23 ± 14 vs 37 ± 8 min, respectively; p = 0.05). Using NIV, diurnal blood gas levels were improved and REM sleep hypoventilation were suppressed. Objective sleepiness was improved in low CO2 responders (p = 0.04).
Conclusion: In OHS patients, the lower the daytime CO2 response, the higher the proportion of REM sleep hypoventilation and daytime sleepiness. Short-term therapy with NIV improves all of these parameters.
Key Words: noninvasive ventilation • obesity hypoventilation syndrome • ventilatory response • vigilance test.
COMENTARIO:
El síndrome de Hipoventilación-obesidad (SHO) ya es, en muchos países, la causa más frecuente de ventilación domiciliaria. Sin embargo, todavía no existe una definición que sea aceptada por la globalidad de la comunidad médica, y ello hace que los pacientes que son objeto de estudios y publicaciones sigan un patrón muy heterogéneo. En el estudio que aquí se presenta, sólo se exigieron dos criterios: un IMC ≥ 30 y una PaCO2 >45 mmHg en ausencia de otras patologías que puedan dar lugar a hipercapnia. Los autores, mediante este trabajo, pretendieron indagar qué alteraciones respiratorias durante el sueño presentaban los pacientes, cómo la falta de respuesta a la hipercapnia se relaciona con determinados trastornos respiratorios durante el sueño y con un déficit de atención diurna medido por el test de resistencia al sueño de Oxford. Además, evaluaron cómo la ventilación no invasiva modificaba estas medidas.
Incluyeron una población de 15 pacientes consecutivos con una espirometría normal y un valor medio de PaO2 77 de y de PaCO2 de 47, lo que indica que no eran pacientes muy graves. Su IMC medio era de 38. El CT90% era de 38%, la SaO2 media 89% y el IAH medio 62. Aproximadamente la mitad presentaron una respuesta al CO2 disminuida. Una falta de respuesta a la hipercapnia se asoció con mayor hipoventilación en REM y con mayor somnolencia diurna. Para administrar VNI utilizaron un sistema bi-presión, que logró revertir las apneas, mejorar la PaCO2 significativamente y subsanar la hipoventilación nocturna. Además, mejoró el patrón de sueño, pero no se normalizó significativamente la respuesta a la hipercapnia (salvo en dos pacientes).
La crítica a este estudio se fundamenta en que, más que pacientes con hipoventilación-obesidad, se trata de pacientes con un SAOS severo, que posiblemente hubiesen evolucionado bien con una simple CPAP. Los factores que se han invocado para explicar por qué algunos pacientes con SAOS sufren hipercapnia diurna y otros no, son: la coexistencia de una obstrucción bronquial (el llamado síndrome “overlap”), la presencia de una obesidad más severa y con repercusión sobre la función respiratoria (especialmente sobre la mecánica ventilatoria), y la gravedad de las alteraciones oximétricas nocturnas (demostración de desaturaciones más acusadas y duraderas). Es importante reseñar que la retención de CO2 no tiene que ser necesariamente consecuencia de la obesidad que acompaña al SAOS, ya que puede ocurrir en personas con un IMC <30. En este estudio se demuestra que, además, la mitad de los pacientes presenta una disminución de la respuesta a la hipercapnia, pero se debe reseñar que, a pesar de que se normalizan las cifras de PaCO2 con el tratamiento, la VNI no logra normalizar el patrón de respuesta del centro respiratorio al CO2. Ello implica que el mecanismo por el que actúa la VNI debe ser otro (eliminación de las paneas, corrección de las alteraciones ventilatorias durante el sueño o normalización del intercambio de gases).
La obesidad es causa de un amplio abanico de problemas respiratorios, que se pueden presentar de forma conjunta o bien aislada. Es preciso definir bien qué es exactamente un SHO, ya que no parece sensato utilizar el mismo nombre para definir pacientes con una gasometría prácticamente normal y pacientes que sufren una insuficiencia respiratoria y agudizaciones que pueden poner en peligro su vida. Quizás sea una cuestión de grado de afectación (cuantitativa), pero también podría ser que haya individuos que, por sus características físicas o genéticas, estén abocados a presentar una forma concreta de alteración respiratoria relacionada con la obesidad (afectación cualitativa). Seguro que en los próximos años, podremos leer estudios centrados en la patogenia de esta enfermedad, más prevalente cada año que pasa.