النوم والتنفس

يكون التنفس منتظمًا بشكل ملحوظ، سواءً من حيث السعة أو التردد، خلال نوم حركة العين غير السريعة المستقر. يتميز نوم حركة العين غير السريعة المستقر بأقل مؤشرات التباين بين جميع مراحل النوم. ينخفض ​​حجم التهوية الدقيقة بنسبة 13% في المرحلة الثانية من النوم المستقر، وبنسبة 15% في مرحلة النوم العميق المستقر (المرحلتين الثالثة والرابعة). ينخفض ​​متوسط ​​تدفق الشهيق، بينما تبقى مدة الشهيق ومدة دورة التنفس دون تغيير، مما يؤدي إلى انخفاض إجمالي في حجم المد والجزر.

في دراسة أجريت على 19 بالغًا سليمًا، بلغ معدل التهوية الدقيقة أثناء نوم حركة العين غير السريعة 7.18 ± 0.39 ( خطأ معياري ) لتر/دقيقة مقارنة بـ 7.66 ± 0.34 لتر/دقيقة أثناء اليقظة. ^{[ 1 ]}

تزداد مساهمة القفص الصدري في التهوية أثناء نوم حركة العين غير السريعة، وخاصةً من خلال الحركة الجانبية، ويُمكن رصد ذلك من خلال زيادة سعة تخطيط كهربية العضلات أثناء التنفس. ويكون نشاط الحجاب الحاجز طفيفًا أو لا يتغير، بينما يزداد نشاط عضلات البطن بشكل طفيف خلال هذه المراحل من النوم.

تزداد مقاومة مجرى الهواء بنحو 230% خلال مرحلة النوم غير المصحوب بحركة العين السريعة (NREM). ولا تتغير خصائص مرونة الرئة ومقاومتها لتدفق الهواء خلال هذه المرحلة. وينشأ هذا الارتفاع في المقاومة بشكل أساسي من مجرى الهواء العلوي في المنطقة خلف لسان المزمار. ويقل النشاط التوتري لعضلات توسيع البلعوم في مجرى الهواء العلوي خلال مرحلة النوم غير المصحوب بحركة العين السريعة، مما يساهم في زيادة المقاومة، وهو ما ينعكس في زيادة تقلبات ضغط المريء أثناء النوم. وتعوض عضلات التنفس الأخرى هذه الزيادة في المقاومة، وبالتالي ينخفض ​​تدفق الهواء بنسبة أقل بكثير من الزيادة في المقاومة.

يرتفع ضغط ثاني أكسيد الكربون الشرياني (pCO2) بمقدار 3-7 ملم زئبق، وينخفض ​​ضغط الأكسجين الشرياني (pO2) بمقدار 3-9 ملم زئبق، بينما ينخفض ​​تشبع الأكسجين الشرياني (SaO2) بنسبة 2% أو أقل. تحدث هذه التغيرات على الرغم من انخفاض معدل الأيض ، والذي ينعكس في انخفاض استهلاك الأكسجين بنسبة 10-20%، مما يشير إلى نقص التهوية بشكل عام بدلاً من انخفاض الإنتاج/ الأيض .

تحدث تذبذبات دورية في ضغط الشريان الرئوي مع التنفس . ويزداد ضغط الشريان الرئوي الانقباضي والانبساطي، بالإضافة إلى قطر الشريان الرئوي، بمقدار 4-5 ملم في مرحلة النوم غير المصحوب بحركة العين السريعة.

يؤدي التنشيط العابر المستحث من نوم حركة العين غير السريعة إلى ما يلي: زيادة نشاط تخطيط كهربية العضلات للحجاب الحاجز بنسبة 150٪، وزيادة نشاط عضلات توسيع مجرى الهواء العلوي بنسبة 250٪، وزيادة تدفق الهواء وحجم المد والجزر بنسبة 160٪، وانخفاض مقاومة مجرى الهواء العلوي.

يُلاحظ خلال نوم حركة العين السريعة (REM) عدم انتظام التنفس مع تغيرات مفاجئة في كل من السعة والتردد، تتخللها أحيانًا فترات انقطاع النفس المركزي التي تستمر من 10 إلى 30 ثانية . (هذه تغيرات فسيولوجية وتختلف عن أنماط التنفس غير الطبيعية الملاحظة في اضطرابات التنفس أثناء النوم). لا تحدث هذه الاضطرابات التنفسية بشكل عشوائي، بل تتوافق مع دفعات من حركات العين. لا يتحكم المستقبلات الكيميائية في نمط التنفس هذا ، بل يعود إلى تنشيط نظام التحكم التنفسي السلوكي بفعل عمليات نوم حركة العين السريعة. يتفاوت قياس تدفق الهواء بشكل كبير في هذه المرحلة من النوم، وقد تبين أنه يزداد أو ينقص أو يبقى دون تغيير. كما تبين أيضًا أن حجم المد والجزر يزداد أو ينقص أو يبقى دون تغيير من خلال القياسات الكمية في نوم حركة العين السريعة. لذا، فإن التنفس خلال نوم حركة العين السريعة يكون غير منتظم إلى حد ما.

في دراسة أجريت على 19 بالغًا سليمًا، بلغ معدل التهوية الدقيقة أثناء نوم حركة العين السريعة 6.46 ± 0.29 ( خطأ معياري ) لتر/دقيقة مقارنة بـ 7.66 ± 0.34 لتر/دقيقة أثناء اليقظة. ^{[ 1 ]}

يقل نشاط العضلات الوربية خلال نوم حركة العين السريعة، ويقل إسهام القفص الصدري في التنفس خلال هذه المرحلة. ويعود ذلك إلى تثبيط العصبون الحركي ألفا في النخاع الشوكي المرتبط بنوم حركة العين السريعة ، بالإضافة إلى تثبيط وظيفة العضلات المغزلية. في المقابل، يزداد نشاط الحجاب الحاجز خلال نوم حركة العين السريعة. ورغم عدم ملاحظة حركات صدرية بطنية متناقضة، إلا أن إزاحة الصدر والبطن لا تتزامن تمامًا. ويُعد هذا الانخفاض في نشاط العضلات الوربية السبب الرئيسي لنقص التهوية الذي يحدث لدى المرضى الذين يعانون من قصور رئوي طفيف.

من المتوقع أن تكون مقاومة مجرى الهواء العلوي في أعلى مستوياتها خلال نوم حركة العين السريعة (REM) بسبب ارتخاء عضلات توسيع البلعوم وانهيار جزئي لمجرى الهواء. وقد أظهرت العديد من الدراسات ذلك، ولكن ليس جميعها. فقد أظهرت بعضها ثبات مقاومة مجرى الهواء خلال نوم حركة العين السريعة، بينما أظهرت دراسات أخرى ارتفاعها إلى مستويات نوم حركة العين غير السريعة (NREM).

يُلاحظ نقص الأكسجة الناتج عن نقص التهوية في نوم حركة العين السريعة، لكن هذه الظاهرة أقل دراسة من نوم حركة العين غير السريعة. وتكون هذه التغيرات مساوية أو أكبر من تلك التي تحدث في نوم حركة العين غير السريعة.

يتذبذب ضغط الشريان الرئوي مع التنفس ويرتفع أثناء نوم حركة العين السريعة.

تؤدي حالات الاستيقاظ إلى عودة مقاومة مجرى الهواء وتدفق الهواء إلى مستويات قريبة من مستويات اليقظة. راجع حالات الاستيقاظ أثناء نوم حركة العين غير السريعة.