Interactions Between Obesity and Obstructive Sleep Apnea
Abstract
Obstructive sleep apnea (OSA) adversely affects multiple organs and systems, with particular relevance to cardiovascular disease. Several conditions associated with OSA, such as high BP, insulin resistance, systemic inflammation, visceral fat deposition, and dyslipidemia, are also present in other conditions closely related to OSA, such as obesity and reduced sleep duration. Weight loss has been accompanied by improvement in characteristics related not only to obesity but to OSA as well, suggesting that weight loss might be a cornerstone of the treatment of both conditions. This review seeks to explore recent developments in understanding the interactions between body weight and OSA. Weight loss helps reduce OSA severity and attenuates the cardiometabolic abnormalities common to both diseases. Nevertheless, weight loss has been hard to achieve and maintain using conservative strategies. Since bariatric surgery has emerged as an alternative treatment of severe or complicated obesity, impressive results have often been seen with respect to sleep apnea severity and cardiometabolic disturbances. However, OSA is a complex condition, and treatment cannot be limited to any single symptom or feature of the disease. Rather, a multidisciplinary and integrated strategy is required to achieve effective and long-lasting therapeutic success.
Our understanding of the implications of obstructive sleep apnea (OSA) on disease pathophysiology has been evolving rapidly. OSA is thought to adversely affect multiple organs and systems and may be especially relevant to cardiovascular disease.1,2 It has been implicated in the etiology of hypertension3,4 and in the progression of several established medical conditions such as congestive heart failure, atrial fibrillation, diabetes, and pulmonary hypertension.1 However, whether OSA is causally linked to the development of these latter disease states remains to be proven.1,2
In the adult population, the prevalence of OSA is estimated to be ~25%, and as high as 45% in obese subjects.5-10 Obesity predisposes to and potentiates OSA. The prevalence of OSA and its consequences are likely to increase in light of the current obesity epidemic. Recent estimates suggest that 60% of the adult population in industrialized countries is overweight (BMI ≥ 25 kg/m2) and at least 30% is obese (BMI ≥ 30 kg/m2).11 Sleep fragmentation is an important consequence of OSA; whether such interrupted sleep results in pathophysiologically similar mechanisms such as sleep deprivation is not known. Experimental sleep deprivation, as well as self-reported short sleep (< 6 h/night),12-15 have been linked to metabolic dysregulation independent of obesity and OSA, suggesting important interactions between these conditions and increasing the complexity of their treatment.
At present, continuous positive airway pressure (CPAP) is considered the mainstay of treatment of OSA. However, despite the benefits of CPAP therapy seen in numerous clinical trials,16 noncompliance is evident in a significant proportion of patients,17,18 suggesting that other therapies are needed.
With few exceptions, weight loss may be an effective therapy, especially in overweight and obese patients, who may comprise > 70% of subjects with OSA.19 Weight loss, especially through bariatric surgery, has been shown to reduce the severity and symptoms of OSA and sometimes, though not always, result in its complete resolution.20 In addition, weight loss may elicit beneficial changes in cholesterol, insulin resistance, leptin, inflammatory markers, and endothelial function,21,22 abnormalities that are not only associated with OSA but also with obesity, experimental sleep deprivation, and self-reported short sleep.
Go to:
Epidemiology of OSA
The best prevalence estimates of OSA in the general population are derived from six large studies conducted worldwide. These studies suggest that approximately 25% of adults with a BMI between 25 kg/m2 and 28 kg/m2 have at least mild OSA (apnea-hypopnea index [AHI] ≥ 5).5-10 However, the prevalence of OSA varies according to gender (~30% in men and ~15% in women), age, and body weight. Men’s risk for OSA is twofold-higher than that of women.6 Postmenopausal women are at higher risk for OSA than premenopausal women,7 suggesting a potential role for hormonal differences in OSA pathophysiology. OSA is also affected by age, as prevalence increases until age 65 years, when for unclear reasons the prevalence reaches a plateau.23 Data also suggest that the interaction between body weight (measured using BMI) and OSA in elderly subjects might be different from that in younger adults. Janssen24 followed 4,968 elderly subjects (≥ 65 years) for 9 years and showed that the risk of OSA was not different between overweight (BMI 25-29.9 kg/m2) and normal-weight (BMI 20-24.9 kg/m2) elderly subjects. However, these results might be explained by the poor diagnostic performance of BMI in detecting an excess of body fat in the elderly.25 These findings may also be relevant to the “obesity paradox,” which relates to a better survival in overweight subjects when compared with normal-weight subjects,26 findings that are beyond the scope of this review. However, because of the important interaction between OSA and body weight, this subject is discussed below in greater detail.
Go to:
Obesity and OSA
Obesity is considered a major risk factor for the development and progression of OSA.8,19,20,27,28 The prevalence of OSA in obese or severely obese patients is nearly twice that of normal-weight adults. Furthermore, patients with mild OSA who gain 10% of their baseline weight are at a sixfold-increased risk of progression of OSA, and an equivalent weight loss can result in a more than 20% improvement in OSA severity.28 Moreover, the higher prevalence of OSA in obese subjects is not limited to adults; recent data show that obese children have a 46% prevalence of OSA when compared with children seen in a general pediatric clinic (33%).29 This finding is further aggravated by the obesity epidemic among children and adolescents.30 In fact, there are data suggesting that children and adolescents with OSA have more than a sixfold-increased risk of having metabolic syndrome,31 when compared with children and adolescents without OSA. These findings highlight the need to develop screening and prevention for these conditions, even as early as in childhood.
It is possible that obesity may worsen OSA because of fat deposition at specific sites. Fat deposition in the tissues surrounding the upper airway appears to result in a smaller lumen and increased collapsibility of the upper airway, predisposing to apnea.32,33 Moreover, fat deposits around the thorax (truncal obesity) reduce chest compliance and functional residual capacity, and may increase oxygen demand.34 Visceral obesity is common in subjects with OSA.35 However, the relationship between OSA and obesity is complex. Although there is compelling evidence showing that obesity, as well as visceral obesity, may predispose to OSA, and that losing weight results in OSA improvement, recent studies suggest that OSA may itself cause weight gain.36,37 Factors such as reduced activity levels and increased appetite, particularly for refined carbohydrates, may conceivably contribute to weight gain in OSA patients.13 Whether OSA predisposes to preferential accumulation of visceral fat remains to be determined.38 CPAP treatment of OSA reduces the amount of visceral fat (as measured by abdominal CT scanning), even in patients without significant weight loss.39 Finally, there are data showing substantial overlap in genetic substrates between OSA and obesity. Patel et al40 reported a significant correlation between AHI and anthropomorphic adiposity measures (ranging from 0.57 to 0.61), suggesting that obesity could explain nearly 40% of the genetic variance in sleep apnea. In another study, Popko et al41 showed that polymorphisms (Arg/Arg and Gln/Arg when compared with Gln/Gln) of the leptin receptor, which is involved in energy homeostasis and body weight regulation, are significantly correlated with both OSA and obesity when compared with healthy controls. These studies suggest that genetic polymorphisms may influence both sleep apnea and obesity, and may be importantly interrelated in the development of these conditions.
Go to:
OSA, Sleep Deprivation, and Metabolic Dysregulation
Several cardiometabolic alterations have been associated with OSA, independent of obesity and other potential confounders. Among the most important are glucose intolerance and insulin resistance, which are risk factors for the development of diabetes and cardiovascular disease.42,43 Moreover, OSA has been associated with a heightened systemic inflammatory state, as shown by increases in cytokines,38,44 serum amyloid A,45 and, in some but not all studies, C-reactive protein.46,47 Subjects with OSA who received effective treatment with CPAP have shown improvement in some of these metabolic and inflammatory abnormalities.39,48
Systemic inflammation has also been described in subjects with short sleep duration.49 Population studies show a dose-response relationship between self-reported short sleep duration and increased body weight, suggesting that sleep duration may be an important regulator of body weight and metabolic and endocrine function. These close interactions between obesity, sleep deprivation, and OSA (Fig 1) share the common pathophysiologic feature of metabolic dysregulation. Weight loss may improve all of these conditions and might constitute an important potential intervention for these patients. In fact, studies assessing changes in sleep architecture after weight loss achieved through bariatric surgery (gastric banding) suggest that, 1 year later, there are significant increases in rapid eye movement and slow-wave sleep, with reduced daytime sle
ระหว่างโรคอ้วนและผิวสวยภายใต้แสงบทคัดย่อผิวสวยภายใต้แสง (OSA) มีผลกระทบหลายระบบ และอวัยวะที่เกี่ยวข้องเฉพาะกับโรคหัวใจและหลอดเลือดนั้น หลายภาวะ OSA เช่น BP สูง ต้านทานอินซูลิน อักเสบระบบ สะสมไขมันอวัยวะภาย ไขมัน มี และอยู่ในเงื่อนไขอื่น ๆ อย่างใกล้ชิดกับ OSA เช่นโรคอ้วน และลดระยะเวลานอนหลับ น้ำหนักได้แล้วพร้อม ด้วยปรับปรุงในลักษณะที่เกี่ยวข้องไม่เพียงแต่โรคอ้วน แต่ OSA ด้วย แนะนำการลดน้ำหนักอาจเป็นรากฐานของการรักษาทั้งสองเงื่อนไข บทความนี้พยายามสำรวจพัฒนาล่าสุดในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการโต้ตอบระหว่างน้ำหนักและ OSA ลดน้ำหนักช่วยลดความรุนแรงของ OSA และ attenuates ที่ cardiometabolic ความผิดปกติของโรคทั้งสองร่วมกัน อย่างไรก็ตาม การสูญเสียน้ำหนักได้ยากเพื่อให้บรรลุ และรักษาโดยใช้กลยุทธ์หัวเก่า ตั้งแต่ผ่าตัด bariatric ได้ผงาดขึ้นเป็นการรักษาทางเลือกของโรคอ้วนรุนแรง หรือซับซ้อน ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจมักจะเห็นกับความรุนแรงของแสงและการรบกวนที่ cardiometabolic อย่างไรก็ตาม OSA มีเงื่อนไขซับซ้อน และรักษาไม่จำกัดใด ๆ อาการเดียวหรือลักษณะของโรค ค่อนข้าง multidisciplinary และบูรณาการกลยุทธ์จะต้องบรรลุผลสำเร็จการรักษามีประสิทธิภาพ และยาวนานเราเข้าใจผลกระทบของอุปสรรคแสง (OSA) บน pathophysiology โรคมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว OSA เป็นความคิดที่ส่งผลต่ออวัยวะและระบบต่าง ๆ และอาจเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ disease.1,2 หัวใจและหลอดเลือดที่มันมีการเกี่ยวข้อง ในวิชาการของ hypertension3, 4 และความก้าวหน้าของหลายสร้างเงื่อนไขทางการแพทย์ เช่น congestive หัวใจล้มเหลว หัวใจเต้นผิดจังหวะ โรคเบาหวาน ระบบทางเดินหายใจ hypertension.1 อย่างไรก็ตาม ว่า OSA causally เชื่อมโยงกับการพัฒนาของโรคเหล่านี้หลังอเมริกายังคงเป็น proven.1 , 2ในประชากรผู้ใหญ่ ความชุกของ OSA จะประเมินให้ ~ 25% และสูง predisposes เพื่อ 45% ในโรคอ้วนอ้วน subjects.5 10 และ potentiates OSA ชุกของ OSA และผลที่เกิดขึ้นมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อโรคระบาดโรคอ้วนปัจจุบัน ประเมินล่าสุดแนะนำ 60% ของประชากรผู้ใหญ่ในประเทศอุตสาหกรรมว่าน้ำหนักเกิน (BMI ≥ 25 kg/m2) และ 30% ไม่อ้วน (BMI ≥ 30 kg/m2) การกระจายตัวของสลี.11 เป็นผลสืบเนื่องที่สำคัญของ OSA ว่าเช่นจังหวะ นอนผลลัพธ์ pathophysiologically คล้ายกลไกเช่นภาวะขาดการนอนหลับไม่ทราบ มาทดลองนอน ตลอดจนรายงานด้วยตนเองโดยนอน (< 6 h/คืน), 12-15 มีการเชื่อมโยงกับ dysregulation เผาผลาญขึ้นอยู่กับโรคอ้วนและ OSA แนะนำการโต้ตอบที่สำคัญระหว่างเงื่อนไขเหล่านี้ และเพิ่มความซับซ้อนของการรักษาในปัจจุบัน ความกดดันทำอย่างต่อเนื่องบวก (CPAP) จะถือว่าซ่ารักษา OSA อย่างไรก็ตาม แม้ประโยชน์ของการรักษาด้วย CPAP ในการทดลองทางคลินิกมากมาย 16 ปฏิบัติตมหลักอยู่ในสัดส่วนที่สำคัญของผู้ป่วย 17, 18 ที่แนะนำว่า รักษาอื่น ๆ จำเป็นมีข้อยกเว้นบาง น้ำหนักอาจมีการบำบัดมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาวะ และอ้วน ผู้ ป่วยอาจมี > 70% ของเรื่องกับ OSA.19 น้ำหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านผ่าตัด bariatric ได้รับการแสดงเพื่อลดความรุนแรงและอาการของ OSA และบางครั้ง แต่ไม่เสมอ ทำ resolution.20 ความสมบูรณ์แห่ง น้ำหนักอาจรับการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์ใน ต้านทานอินซูลิน leptin เครื่องหมายการอักเสบ และ ฟังก์ชันบุผนังหลอดเลือด 21, 22 ผิดปกติที่ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับ OSA แต่ยัง มีโรคอ้วน ภาวะขาดการนอนหลับที่ทดลอง และรายงานตนเอง สั้นนอนหลับลุยเลย:ระบาดวิทยาของ OSAการประเมินชุกที่สุดของ OSA ในประชากรทั่วไปที่ได้รับมาจากหกใหญ่ศึกษาที่ดำเนินการทั่วโลก การศึกษานี้แนะนำว่า ประมาณ 25% ของผู้ใหญ่มี BMI ระหว่าง 25 kg/m2 และ 28 kg/m2 มีน้อยอ่อน OSA (apnea hypopnea ดัชนี [เบล] ≥ 5) ครั้งที่ 5-10 อย่างไรก็ตาม ความชุกของ OSA แตกต่างกันไป ตามเพศ (~ 30% ในผู้ชายและผู้หญิง ~ 15%), อายุ น้ำหนัก ผู้ชายเสี่ยง OSA เป็นสองเท่าสูงกว่าของ women.6 Postmenopausal ผู้หญิงที่เสี่ยงสูง OSA มากกว่าผู้หญิง premenopausal, 7 แนะนำบทบาทมีศักยภาพสำหรับความแตกต่างของฮอร์โมน OSA pathophysiology OSA จะยังมีผลต่ออายุ เป็นชุกเพิ่มจนถึงอายุ 65 ปี เมื่อเหตุผลชัดเจนที่ชุกถึง plateau.23 มี ข้อมูลยังแนะนำที่การโต้ตอบระหว่างน้ำหนัก (วัดโดยใช้ BMI) และ OSA ในเรื่องผู้สูงอายุอาจแตกต่างจากในผู้ใหญ่อายุน้อยกว่า Janssen24 ตามเรื่องผู้สูงอายุ 4,968 (≥ 65 ปี) 9 ปี และแสดงให้เห็นว่า ความเสี่ยงของ OSA ไม่แตกต่างกันระหว่างน้ำหนักเกิน (BMI 25-29.9 kg/m2) และ น้ำหนักปกติ (BMI 20-24.9 กิโลกรัม/m2) เรื่องผู้สูงอายุ อย่างไรก็ตาม อาจอธิบายความยากจนวินิจฉัยประสิทธิภาพการทำงานของ BMI ผลลัพธ์เหล่านี้ในการตรวจสอบไขมันในร่างกายมากเกินใน elderly.25 ผลการวิจัยเหล่านี้ยังอาจเกี่ยวข้องกับการ "โรคอ้วน paradox ซึ่งเกี่ยวข้องกับการอยู่รอดที่ดีกว่าในเรื่องภาวะเมื่อเปรียบเทียบกับเรื่องน้ำหนักปกติ พบ 26 ที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความนี้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างน้ำหนัก OSA และร่างกาย เรื่องนี้กล่าวถึงด้านล่างรายละเอียดมากกว่านี้ลุยเลย:โรคอ้วนและ OSAถือว่าโรคอ้วนเป็นปัจจัยเสี่ยงสำคัญในการพัฒนาและความก้าวหน้าของ OSA.8,19,20,27,28 ความชุกของ OSA ในอ้วน หรือผู้ป่วยอ้วนรุนแรงเป็นเกือบสองเท่าของน้ำหนักปกติผู้ใหญ่ นอกจากนี้ ผู้ป่วย OSA อ่อนที่ได้รับ 10% ของน้ำหนักพื้นฐานของพวกเขาจะมี sixfold เพิ่มความเสี่ยงของความก้าวหน้าของ OSA และน้ำหนักเทียบเท่ากับสามารถส่งผลมากขึ้นกว่า 20% การปรับปรุงใน OSA severity.28 Moreover ความชุกสูงของ OSA ในเรื่องอ้วนไม่จำกัดเฉพาะผู้ใหญ่ ข้อมูลล่าสุดแสดงว่า เด็กอ้วนมีชุก 46% ของ OSA เมื่อเปรียบเทียบกับเด็กในคลินิกเด็กทั่วไป (33%) .29 ค้นหานี้เพิ่มเติมเป็น aggravated โดยโรคระบาดโรคอ้วนในเด็กและ adolescents.30 ในความเป็นจริง มีข้อมูลแนะนำว่า เด็กและวัยรุ่น มี OSA มีมากกว่าความเสี่ยงที่เพิ่ม sixfold มีอาการเผาผลาญ 31 เมื่อเปรียบเทียบกับเด็กและวัยรุ่นที่ไม่ มี OSA ผลการวิจัยเหล่านี้เน้นจำเป็นต้องคัดกรองและป้องกันสำหรับเงื่อนไขเหล่านี้ แม้จะเป็นช่วงในวัยเด็กIt is possible that obesity may worsen OSA because of fat deposition at specific sites. Fat deposition in the tissues surrounding the upper airway appears to result in a smaller lumen and increased collapsibility of the upper airway, predisposing to apnea.32,33 Moreover, fat deposits around the thorax (truncal obesity) reduce chest compliance and functional residual capacity, and may increase oxygen demand.34 Visceral obesity is common in subjects with OSA.35 However, the relationship between OSA and obesity is complex. Although there is compelling evidence showing that obesity, as well as visceral obesity, may predispose to OSA, and that losing weight results in OSA improvement, recent studies suggest that OSA may itself cause weight gain.36,37 Factors such as reduced activity levels and increased appetite, particularly for refined carbohydrates, may conceivably contribute to weight gain in OSA patients.13 Whether OSA predisposes to preferential accumulation of visceral fat remains to be determined.38 CPAP treatment of OSA reduces the amount of visceral fat (as measured by abdominal CT scanning), even in patients without significant weight loss.39 Finally, there are data showing substantial overlap in genetic substrates between OSA and obesity. Patel et al40 reported a significant correlation between AHI and anthropomorphic adiposity measures (ranging from 0.57 to 0.61), suggesting that obesity could explain nearly 40% of the genetic variance in sleep apnea. In another study, Popko et al41 showed that polymorphisms (Arg/Arg and Gln/Arg when compared with Gln/Gln) of the leptin receptor, which is involved in energy homeostasis and body weight regulation, are significantly correlated with both OSA and obesity when compared with healthy controls. These studies suggest that genetic polymorphisms may influence both sleep apnea and obesity, and may be importantly interrelated in the development of these conditions.ลุยเลย:OSA ภาวะขาดการนอนหลับ และเผาผลาญ Dysregulationเปลี่ยนแปลง cardiometabolic หลายมีสัมพันธ์กับ OSA อิสระของโรคอ้วนและ confounders อื่น ๆ อาจเกิดขึ้น สำคัญสุดในหมู่กลูโคส intolerance และอินซูลินต้านทาน ซึ่งเป็นปัจจัยเสี่ยงสำหรับการพัฒนาของโรคเบาหวานและหลอดเลือดหัวใจ disease.42,43 Moreover, OSA ได้เชื่อมโยงกับระดับที่สูงขึ้นระบบอักเสบรัฐ แสดง โดย cytokines, 38, 44 เซรั่มแอมีลอยด์ A, 45 และ ในบางส่วนแต่ไม่ทั้งหมดศึกษา protein.46,47 ปฏิกิริยา C วิชา มี OSA ที่ได้รับผลการรักษา ด้วย CPAP ได้แสดงปรับปรุงบางส่วนของ abnormalities.39 เหล่านี้เผาผลาญ และอักเสบเพิ่มขึ้น , 48อักเสบที่ระบบได้ถูกอธิบายไว้ในเรื่องด้วยนอนหลับสั้น duration.49 ประชากร ศึกษายาตอบความสัมพันธ์ระหว่างระยะเวลานอนหลับสั้นรายงานด้วยตนเอง และน้ำหนักเพิ่ม แนะนำว่า ช่วงเวลานอนหลับอาจควบคุมสำคัญ ของน้ำหนักร่างกาย และเผาผลาญ และฟังก์ชันต่อมไร้ท่อ โต้ตอบเหล่านี้ปิด ระหว่างโรคอ้วน ภาวะขาดการนอนหลับ OSA (ฟิก 1) ใช้ร่วมกันคุณลักษณะ pathophysiologic ทั่วไปของ dysregulation เผาผลาญ น้ำหนักอาจเพิ่มเงื่อนไขเหล่านี้ทั้งหมด และอาจเป็นการแทรกแซงอาจสำคัญสำหรับผู้ป่วยเหล่านี้ ในความเป็นจริง การศึกษาประเมินการเปลี่ยนแปลงในสถาปัตยกรรมปหลังจากลดน้ำหนักได้รับผ่านการผ่าตัด bariatric (แถบในกระเพาะอาหาร) แนะนำว่า ภายหลัง 1 ปีมีเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในความเคลื่อนไหวของตาอย่างรวดเร็วและหลับสนิทชะลอคลื่น กับ sle กลางวันลดลง
การแปล กรุณารอสักครู่..
