伴低氧血症的慢性阻塞性肺疾病对认知功能障碍的影响

臧福才 姜秀秀 王 威

大连大学附属新华医院 1)神经内科 2)呼吸内科，辽宁 大连 116021 3)大连大学附属中山医院康复科，辽宁 大连 116001

认知功能障碍是指有记忆、语言、视觉空间、执行功能、计算和理解判断等一项或多项受损，并影响日常生活或社会功能。慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种常见的肺部慢性炎症性疾病，以不完全可逆的气流受限为特征。目前普遍认为COPD是多系统疾病，临床中发现COPD患者随着病程的进展逐渐出现不同程度的认知障碍。据统计目前有近4 000万痴呆患者，预计在将来的20 a内这个数据将翻倍[1]。所有类型的痴呆，如阿尔兹海默病、血管性痴呆、混合性痴呆等都有前驱期。轻度认知障碍被认为是痴呆前驱期表现[2]，且每年5%～10%的轻度认知障碍发展为痴呆[3]。研究证实[4-5]，COPD患者发生认知障碍的风险明显增加，严重影响患者的生活质量，并给家庭及社会带来巨大的经济负担。本研究旨在探讨缺氧状况对COPD患者认知功能障碍的影响。

1 对象与方法

1．1 对象

选取2010-01—2016-05大连大学附属新华医院治疗的COPD患者208例，年龄55～75岁，男92例，女116例，年龄(68.78±10.94)岁。其中血氧正常COPD患者50例，伴低氧血症COPD患者158例。纳入标准：符合美国胸科协会(ATS)与欧洲呼吸病学会(ERS)共同制定的COPD诊断标准的患者；无意识障碍；无其他严重的神经内科疾病，如脑卒中；无心理疾病或药物依赖；无酒精依赖症；排除正在服用影响认知功能的药物者；可以进行正常交流。血氧分压<20 mmHg不在此研究范围内。

1．2 动脉血氧分压(PaO2)分级标准

血氧正常COPD：PaO280～100 mmHg；轻度缺氧：PaO260～80 mmHg；中度缺氧：PaO240～60 mmHg；重度缺氧：PaO220～40 mmHg。

1．3 认知测试

所有测试由同一个测试者09：00进行，所有受试者的测试顺序相同，采用中文版蒙特利尔认知评估量表(MoCA)进行认知功能评估。由经过培训的心理科医师进行盲法评定。MoCA项目包括视空间与执行能力、命名、注意力与计算力、语言、抽象理解、延迟记忆、定向力7项，满分30分，分数越低，说明认知功能障碍越重。受教育年限<12 a在原始分基础上加1分进行校正。

1．4 统计学方法

2 结果

2．1 不同缺氧程度COPD患者MoCA总评分比较

与血氧正常组MoCA总评分(24.65±4.65)比较，轻度缺氧组(20.43±3.65)、中度缺氧组(18.23±3.55)、重度缺氧组(16.43±4.65)均降低(P<0.05)。

2．2 不同缺氧程度COPD患者MoCA各项评分比较与血氧

正常组比较，轻度缺氧组注意力与计算力、延迟记忆、抽象理解评分较低(P=0.018)，视空间与执行能力、命名、语言、定向力评分无显著性差异(P=0.061)。中度缺氧、重度缺氧组MoCA各项评分均低于血氧正常组(P=0.031)。重度缺氧组MoCA各项评分均低于中度缺氧组(P=0.021)。见表1。

表1 各组MoCA各项评分比较

注：与血氧正常组相比，*P<0.05；与轻度缺氧组相比，△P<0.05；与中度缺氧组相比，▲P<0.05

3 讨论

COPD是中老年人的常见病，近年来发病率呈逐年上升的趋势，预计到2020年，COPD将成为人类第五大致残和第三大致死病因[6]。以往研究认为，COPD是一种仅累及肺部的慢性疾病，但随着病情进展，COPD患者常出现多器官并发症[7]，如心脏病、骨质疏松、糖尿病、抑郁症和认知障碍等。随着COPD病情进展，患者认知障碍发生率明显升高[8]。不同研究机构统计数据显示，COPD的认知障碍患病率10%～61%，数据相差悬殊的主要原因是各个研究选取的样本量及神经心理评估方法存在较大差异。

低氧血症似乎是认知障碍的一个关键因素，因其影响多种合成神经递质过程中重要的依赖氧的酶，如乙酰胆碱。大量研究表明，COPD患者认知功能损害常见于伴低氧血症患者，进而引起日常生活能力的损害，如嗜睡、记忆障碍，且患者认知功能损害与机体组织的有效氧储量直接相关。COPD患者认知功能损害与低氧血症程度相关，而非低血氧的COPD患者不会增加亚临床认知功能障碍的危险。多项研究表明，在COPD伴低氧血症患者中，认知障碍的患病率为77%。本研究表明，轻度缺氧组、中度缺氧组、重度缺氧组与血氧正常组比较，MoCA总评分降低，说明伴低氧血症COPD患者存在认知功能障碍。

感知是一系列的过程和活动，如收集环境信息及自己所处的状态。感知环境需要注意力和感知的适当结合。对比COPD患者与健康对照组在复杂的注意力和知觉功能发现，COPD患者比未患COPD的驾驶员更易出现交通事故，在模拟驾驶情况下，COPD患者的专注力较低，事故发生率明显高于健康对照组[9]。

注意力和执行功能通常是轻度认知损伤中的主要亚型。本研究表明，与血氧正常组比较，轻度缺氧组注意力与计算力评分较低(P<0.05)，中度缺氧、重度缺氧组MoCA注意力与计算力评分均低于血氧正常组，说明伴缺氧COPD患者存在注意力障碍。

学习意味着获取信息，从而改变记忆的状态。语言、记忆是COPD患者最常受到损害的认知领域之一。语言记忆和学习是COPD患者认知领域中第二大易受损的认知域。这些患者中，视觉空间记忆和中间视觉记忆障碍的患病率分别为26.9%和19.2%。在COPD和睡眠呼吸暂停患者中，言语记忆和视觉记忆是最常受影响的认知领域。

本研究表明，与血氧正常组比较，轻度缺氧组语言、延迟记忆评分较低(P<0.05)，中度缺氧、重度缺氧组语言、延迟记忆评分均低于血氧正常组，说明伴缺氧COPD患者存在语言、延迟记忆受损。执行功能是指参与制定目标、规划完成和有效执行的统称。对COPD患者执行功能进行评估显示，此类患者的处理速度往往较慢。重度COPD患者中20%在处理速度上明显减慢，这足以被认为是病态的。处理速度的减慢与住院时间、测量的生活质量以及COPD急性加重的次数有关[9]。本研究表明，与血氧正常组比较，轻度缺氧组视空间与执行能力评分较低(P<0.05)，中度缺氧、重度缺氧组视空间与执行能力评分均低于血氧正常组，说明伴缺氧COPD患者存在视空间与执行能力受损。

理解和交流的能力是由语言决定的。这种心理过程支持结构化思维，允许个人在思想和心理表征之间建立联系。已有多项研究评估了一些疾病的认知功能，包括睡眠呼吸暂停和慢性阻塞性肺病。慢性阻塞性肺病和睡眠呼吸暂停综合征者在语言流畅性和推断性思维方面的表现比无睡眠呼吸暂停的COPD患者更差。研究表明，只有3%的COPD患者具有完全正常的认知状况。

本研究表明，与血氧正常组比较，轻度缺氧组语言、抽象理解评分较低(P<0.05)，中度缺氧、重度缺氧组语言、抽象理解评分均低于血氧正常组，说明伴缺氧COPD患者存在语言、抽象理解障碍。研究发现，低氧血症可通过多种途径影响患者的认知功能。(1)对神经递质的影响：研究表明，缺氧时大脑中氧依赖性酶的活性降低[10]，导致神经递质(如乙酰胆碱等)的合成受阻，降低突触间信息传递，影响神经系统功能，该过程可能是低氧血症损害神经系统功能的病理生理基础。(2)对血液流变学的影响：COPD患者由于长期缺氧，机体通过自身调节功能促进红细胞的增殖[11-12]，血液中的红细胞增多导致血液黏滞度增高，降低血流速度，引起大脑供血不足，同时缺氧时机体内氧自由基产生增多和NO产生减少，诱导血管内皮细胞损伤、血管收缩，长期作用最终引起动脉硬化以及血管狭窄，加重了大脑供血不足，最终影响神经系统结构及功能，且氧自由基可以直接损伤神经元，促进认知障碍的发生、发展[13-18]。(3)对脑容积的影响：研究证实，长期缺血缺氧将损害大脑认知功能相关区域的结构，通过脑电图及MRI检查证实海马、额叶、顶叶皮质等大脑认知功能区体积减小[19-22]。因此，存在低氧血症的COPD患者，最终在上述途径共同作用下逐渐出现认知障碍。