The Relationship of Daytime Hypercapnia with Sleep and Respiratory Disor-ders

Abstract

Background: One of the factors that most affect the quality of life in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is sleep. Our aim in this study is to investigate the etiology of hypercapnia and its rela-tionship with sleep breathing disorders in patients with daytime hypercapnia. Materials and Methods: 38 hypercapnic patients who applied to the sleep laboratory of Atatürk Chest Diseases Hospital and underwent polysomnography (PSG) were included in this study. Pulmonary artery pressure (PAP) measurement was performed in all cases with pulmonary function test (PFT) and echo-cardiographic examination (ECHO) before PSG. Arterial blood gas (ABG) analysis was performed, and neck circumference (NC) and body mass index (BMI) were recorded. Results: In PSG, apnea-hypopnea index (AHI) was found to be ≥ 5 in 24 of 38 patients (63.16%), and obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) was diagnosed. Considering the distribution of cases; COPD + OSAS (overlap syndrome) was determined in 21 patients (55.2%), simple COPD in 10 patients (26.8%), OHS in 3 patients (7.8%), isolated OSAS in 3 patients (7.8%) and primary central alveolar hypoventilation in 1 patient (2.6%). Since there was only 1 patient with primary central alveolar hypoventilation syn-drome, it was not included in the analyzes and the remaining 4 groups were compared with each oth-er. No significant difference was detected between the groups in terms of BMI, NC, PFT parameters and PAP. In correlation analysis, it was observed that there was a statistically significant negative correlation between BMI and nighttime SaO2. (r:-0.557, p=0.009). Conclusions: In this study, we detected OSAS in 63.16% of hypercapnic cases. This suggests that current OSAS may be a cause of hypercapnia and OSAS accompanying COPD may cause an increased risk for hypoventilation. Additionally, in our study, BMI was negatively correlated with SaO2, indicating that the risk of OSAS is increased in obese people. In conclusion, we think that people with daytime hypercap-nia, especially those who are obese, should be questioned about OSAS and cases with clinical suspicion should be referred to the sleep laboratory.

Keywords

• Chronic obstructive pulmonary disease (COPD)
• polysomnography (PSG)
• Obstructive sleep apnea syn-drome (OSAS)

Gündüz Hiperkapnisinin Uyku ve Solunum Bozuklukları İle İlişkisi

Abstract

Amaç: Kronik obstrüktif akciğer hastalığında (KOAH) yaşam kalitesini en fazla etkileyen faktörlerden biri de uykudur. Çalışmamızda, gündüz hiperkapnisi olan olgularda hiperkapninin etyolojisi ve hiperkapninin uykudaki solunum bozuklukları ile ilişkisini araştırmak amaçlandı. Bu amaçla, uyku laboratuvarında polisomnografı (PSG) uygulanan hiperkapnik hastalar incelendi. Materyel ve metod: Çalışmamıza Atatürk Göğüs Hastalıkları Hastanesi Uyku Laboratuvarına başvuran 8 kadın 30 erkek olgu dahil edildi. Gündüz aşırı uyku halini değerlendirmek için Epworth uykululuk testi uygulandı. Tüm olguların PA akciğerleri, değerlendirilerek boyun çevresi (BÇ), beden kitle indeksi (BKİ) kaydedildi. Tüm olgulardan PSG öncesi, solunum fonksiyon testi (SFT), ekokardiyografık inceleme (EKO) ile pulmoner arter basıncı (PAP) ölçümü yapıldı. Arterden alınan kan gazı (AKG) analizi yapıldı. Bulgular: Yapılan polisomnografide 38 hastanın 24 (%63.16)’ünde apne hipopne indeksi (AHİ) ≥ 5 bulunarak OSAS tanısı kondu. Olguların gruplara göre dağılımları, KOAH + obstrüktif uyku apne sendromu (OSAS) 21 hasta (%55.2), basit KOAH'lı 10 hasta ( %26.8), OHS'li 3 hasta (%7.8), sadece OSAS'lı 3 hasta (%7.8) ve primer santral alveolar hipoventilasyon sendromlu 1 hasta (%2.6) şeklindeydi. BKİ yönünden gruplar arasında istatistiksel bir fark bulunmadı. Gece boyunca ortalama SaO2 ile gündüz PaCO2 ilişkisini saptamak için tek yönlü varyans analizi uygulandı ve sonuç anlamlı bulunmadı (F:0.676, df:2,35, P:0.515ns). Olgularda BKİ ile gece SaO2 arasında istatistiksel olarak anlamlı bir negatif korelasyon olduğu gösterildi (rs:0.557, p:0.009). Tüm olgularımızın %86.84'de PAP yüksek olarak tespit edildi, PAP'la AHİ arasında pozitif bir korelasyon olduğu gösterildi (rs:0.434, p:0.05). Sadece OSAS'lı olguların %66.67'de ağır OSAS ve %33.33'ünde hafif dereceli OSAS tespit edildi. Çalışmamıza hiperkapnik olguların 21'inde (%55.2) overlap sendromu, l0'unda (%26.8) sadece KOAH, 3'ünde (%7.8) OHS, 3'ünde (%7.8) sadece OSAS, 1'de (%2.6) primer santral alveolar hipoventilasyon sendromu saptadık. Sonuç: Çalışmamızda, hiperkapnik olguların %63.16'sında OSAS tespit etmemizle oluşan hipoventilasyonun gündüz PaCO2 düzeyinden sorumlu olduğunu mevcut OSAS'ın hiperkapnin bir nedeni olabileceği ve OSAS'ın KOAH'a eşlik etmesinin hipoventilasyon için artmış riske sebep olduğunu kanısına vardık. Ayrıca çalışmamızda BKİ'nin SaO2 ile negatif korelasyonunu, obezlerde OSAS riskinin artmış olduğunu ve PAP'la AHİ arasında pozitif ilişki olduğunu ve uykudaki hipokseminin pulmoner hipertansiyon gelişmesinde rol oynadığını düşündük. Sonuç olarak; gündüz hiperkapnisi olan olguların OSAS yönünden sorgulanması ve klinik şüphe saptanan olguların uyku laboratuvarına refere edilmeleri gereklidir.

Keywords

• Kronik
• Akciğer
• Hastalığı
• Polisomnigrafi
• Obstrüktif
• Uyku
• Apne

References

1. 1. Köktürk O, Kanbay A. OSAS ve metabolik sendrom. In: İtil O, Köktürk O, Ardıç S, Çuhadaroğlu Ç, Fırat H, editors. TTD Uy-kuda Solunum Bozuklukları. Ankara: Miki Matbaacılık; 2015. p. 270- 84.
2. 2. Yıldırım A, Kaya Tekeşin A. Obstrüktif Uyku Apne Sendromu Olan Hastalarda Klinik ve Demografik Verilerinin Değerlen-dirilmesi. Sakarya Tıp Dergisi, 2021, 11.1: 103-108.
3. 3. Öztürk Ö. Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı ve Uyku. Solunum Derg 2011; 13:67-77.
4. 4. McNicholas WT, Verbraecken J, Marin JM. Sleep disorders in COPD: The forgotten dimension. Eur Respir Rev 2013; 22:365-75.
5. 5. Crinion SJ, McNicholas WT. Sleep-related disorders in chronic obstructive pulmonary disease. Expert Rev Respir Med 2014; 8:79-88
6. 6. Mohsenin V. Sleep in chronic obstructive pulmonary disea-se. Semin Respir Crit Care Med 2005; 26:109-16.
7. 7. İntepe YS, Yıldırım E, Çiftci B. Obstruktif Uyku Apne Send-romu Ve Akciğer Hastalıkları. Bozok Tıp Dergisi, 2018, 8: 9-14.
8. 8. Sateia MJ. International classification of sleep disorders-third edition: highlights and modifications. Chest. 2014;146(5):1387-1394.

9. 9. Köseoğlu İnönü H, Kanbay A, Acıcan T. Uyku testi nerde yapılmalı; laboratuvarda mı, evde mi? Tuberk Toraks, 2016, 64.4: 299-305.
10. 10. Bülbül Y. Kronik obstrüktif akciğer hastalığında uyku sorun-ları. Güncel Göğüs Hastalıkları Serisi, 1(1),2013; 80-85.
11. 11. Akashiba T, Kawahara, S, Kosaka, N, Ito, D, Saito, O, Maji-ma, et al. Determinants of Chronic Hypercapnia in Japane-se Men With Obstructive Sleep Apnea Syndrome. Chest 2002;121: 415-421
12. 12. Chen R, Tian JW, Zhou LQ, Chen X, Yan HY, Zeng B, et al. The relationship between sleep quality and functional exercise capacity in COPD. Clin Respir J 2016; 10:477-85
13. 13. Karakoç O, Akçam T, Gerek M, Birkent H. Horlama ve obst-rüktif uyku apneli hastalarda Epworth Uykululuk Skalasının güvenilirliği. KBB-Forum 2007; 6: 86-9.
14. 14. Resta O, Foschino Barbaro MP, Bonfitto P, Talamo S, Mast-rosimone V, Stefano A, Giliberti T. Hypercapnia in obstruc-tive sleep apnoea syndrome. Neth J Med. 2000 Jun;56(6):215-22.
15. 15. Azagra-Calero E, Espinar-Escalona E, Barrera-Mora JM, Llamas-Carreras JM, Solano-Reina E. Obstructive sleep ap-nea syndrome (OSAS). Review of the literature. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2012 Nov 1;17(6):e925-9.
16. 16. Aydın Ş, Özdemir C. Obstrüktif Uyku Apne Sendromu Tanı ve Tedavisinde Güncel Güçlükler. Turkiye Klinikleri J Pulm Med-Special Topics, 2018, 11.2: 161-7.
17. 17. Jen R, Li Y, Owens RL, Malhotra A. Sleep in chronic obstruc-tive pulmonary disease: Evidence gaps and challenges. Can Respir J 2016; 7947198.
18. 18. Sünnetçioğlu A, Karadaş S, Özbay B, Sertoğullarından B. Kronik obstrüktif akciğer hastalığında obstrüktif uyku apne sendromu sıklığı. Abant Tıp Dergisi. 2014; 3(2), 161-166.
19. 19. Türk Toraks Derneği Obstrüktif Uyku Apne Sendromu Tanı ve Tedavi Uzlaşı Raporu 2012. Rapor Editörü: Çiftçi TU. Türk Toraks Dergisi. 2012; 13 .
20. 20. Ayık SÖ, Akhan G, Peker Ş. Obstruktif uyku apne sendromlu (OSAS) olgularda obezite sıklığı ve ek hastalıklar. Türk To-raks Dergisi 2011; 12: 105-10.
21. 21. Ogilvie RP, Patel SR. The epidemiology of sleep and obe-sity. Sleep Health 2017; 3: 383-8.
22. 22. Uzun Kürşat. EvaluatIon Of Female PatIents WIth ObesIty HypoventIlatIon Syndrome. Selcuk Medical Journal, 2012, 28.1: 42-44.
23. 23. Manuel ARG, Hart N, Stradling JR. Is a raised bicarbonate, without hypercapnia, part of the physiologic spectrum of obesity-related hypoventilation? Chest 2015; 147: 362-8.
24. 24. Mülazımoğlu S, Başak H, İsayev N, Beton S, Anadolu Y. The Role of Physical Examination in Patients with Obstructive Sleep Apne Syndrome. Ankara Universites Tip Fakultesi Mecmuasi Journal of Ankara University Faculty of Medici-ne. 2019; 72(1), 87.
25. 25. Littleton SW. Impact of obesity on respiratory function. Respirology 2012; 17: 43-9
26. 26. Golpe R, Jimenez A, Carpizo R. Diurnal Hypercapnia in Patients With Obstructive Sleep Apnea Syndrome. Chest 2002;122: 1100-01.
27. 27. Resta O, Foschino Barbaro MP, Bonfitto P, Talamo S, Mast-rosimone V, Stefano A, et al. Hypercapnia in obstructive sleep apnoea syndrome. Neth J Med. 2000; 56: 215-22
28. 28. Tamai K, Matsuoka H, Suzuki Y, Yoshimatsu H, Masuya D, Nakashima N, et al. Nocturnal Oxygen Desaturation Index is Inversely Correlated with Airflow Limitation in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. COPD. 2016:13(2), 235-240.
29. 29. Leech JA, Onal E, Bear P Lopata, M. Determinants of hyper-capnia in occlusive sleep apnea syndrome. Chest 1987; 92: 807-13
30. 30. Block AJ, Boysen PG, Wynne JW. The origins of cor pulmo-nale: a hypothesis. Chest 1979; 75