Апноэ (также пишется как apnoea в британском английском ), [1] является временным прекращением дыхания . Во время апноэ нет движения мышц вдоха , [ необходима цитата ] и объем легких изначально остается неизменным. В зависимости от того, насколько заблокированы дыхательные пути (проходимость), может быть или не быть поток газа между легкими и окружающей средой. Если поток достаточный, газообмен в легких и клеточное дыхание не будут серьезно затронуты. Добровольное выполнение этого называется задержкой дыхания . Апноэ может быть впервые диагностировано в детстве, и рекомендуется проконсультироваться с ЛОР-специалистом, аллергологом или врачом-сомнологом, чтобы обсудить симптомы, если они замечены; порок развития и/или нарушение работы верхних дыхательных путей может быть замечено ортодонтом. [2]
Апноэ может быть непроизвольным, например, вызванным наркотиками (например, отравлением опиатами ), механически/физиологически вызванным (например, удушением или удушьем ) или следствием неврологического заболевания или травмы . Во время сна люди с тяжелым апноэ могут иметь более тридцати эпизодов прерывистого апноэ в час каждую ночь. [3]
Апноэ также может наблюдаться в периоды повышенных эмоций , например, во время плача или сопровождаться маневром Вальсальвы , когда человек смеется . Апноэ является распространенной чертой рыданий во время плача, характеризующейся медленным, но глубоким и нерегулярным дыханием, за которым следуют короткие периоды задержки дыхания во время плача.
Другим примером апноэ являются приступы задержки дыхания ; иногда они имеют эмоциональную природу и обычно наблюдаются у детей в результате фрустрации, эмоционального стресса и других психологических крайностей.
Произвольное апноэ можно осуществить, закрыв голосовые связки , одновременно удерживая рот закрытым и блокируя преддверие носа , или постоянно активируя экспираторные мышцы, не допуская вдоха.
В нормальных условиях организм человека не может запасать много кислорода . Длительное апноэ приводит к серьезному недостатку кислорода в кровообращении , что приводит к дисфункции систем органов . Постоянное повреждение мозга может произойти уже через три минуты, а смерть неизбежно наступит еще через несколько минут, если вентиляция не будет восстановлена. Однако при особых обстоятельствах, таких как гипотермия , гипербарическая оксигенация , апноэтическая оксигенация (см. ниже) или экстракорпоральная мембранная оксигенация , гораздо более длительные периоды апноэ могут переноситься без серьезных пагубных последствий.
Нетренированные люди обычно не могут поддерживать произвольное апноэ более одной или двух минут, так как желание дышать становится невыносимым. [ требуется цитата ] Причина ограничения по времени произвольного апноэ заключается в том, что частота дыхания и объем каждого вдоха жестко регулируются для поддержания постоянных значений напряжения CO2 и pH крови , превышающих уровень кислорода. При апноэ CO2 не удаляется через легкие и накапливается в крови . Последующее повышение напряжения CO2 и падение pH приводят к стимуляции дыхательного центра в мозге, которую в конечном итоге невозможно преодолеть произвольно. Накопление углекислого газа в легких в конечном итоге раздражает и запускает импульсы из дыхательного центра мозга и диафрагмального нерва . Повышение уровня углекислого газа сигнализирует организму о необходимости дышать и принудительно возобновлять бессознательное дыхание. Легкие начинают чувствовать, как будто они горят, и сигналы, которые организм получает от мозга, когда уровень CO 2 слишком высок, включают сильные, болезненные и непроизвольные сокращения или спазмы диафрагмы и мышц между ребрами. В какой-то момент спазмы становятся настолько частыми, интенсивными и невыносимыми, что длительная задержка дыхания становится практически невозможной. [ необходима цитата ]
Когда человек погружается в воду, физиологические изменения, вызванные рефлексом ныряния млекопитающих , позволяют несколько дольше переносить апноэ даже неподготовленным людям, поскольку дыхание под водой невозможно. Кроме того, переносимость можно тренировать. Древняя техника фридайвинга требует задержки дыхания, и фридайверы мирового класса могут задерживать дыхание под водой на глубине до 214 метров (702 фута) и более чем на четыре минуты. [4] Апнеисты в этом контексте — это люди, которые могут задерживать дыхание на длительное время.
Обычно считается, что произвольная гипервентиляция перед началом произвольного апноэ позволяет человеку безопасно задерживать дыхание на более длительный период. На самом деле, это создаст впечатление, что дышать не нужно, в то время как организм на самом деле испытывает уровень кислорода в крови, который обычно и косвенно вызывает сильную одышку и в конечном итоге непроизвольное дыхание. Некоторые ошибочно приписывают эффект гипервентиляции повышению уровня кислорода в крови, не понимая, что на самом деле это происходит из-за снижения уровня CO2 в крови и легких. Кровь, покидающая легкие, обычно полностью насыщена кислородом, поэтому гипервентиляция обычного воздуха не может увеличить количество доступного кислорода, поскольку кислород в крови является прямым фактором. Снижение концентрации CO2 увеличивает pH крови, тем самым увеличивая время до того, как кровь станет достаточно кислой, чтобы дыхательный центр стал стимулироваться, как описано выше. Хотя гипервентиляция приведет к немного более длительному времени задержки дыхания, любое небольшое увеличение времени происходит за счет возможной гипоксии , хотя она может не так легко ощущаться. [5] В результате этого метода человек может внезапно и незаметно потерять сознание — мелководная потеря сознания . Если человек теряет сознание под водой, существует значительная опасность того, что он утонет . Бдительный партнер по дайвингу или находящийся поблизости спасатель будут в лучшем положении, чтобы спасти такого человека. Статическая потеря сознания при апноэ происходит на поверхности, когда неподвижный дайвер задерживает дыхание достаточно долго, чтобы уровень циркулирующего в крови кислорода упал ниже уровня, необходимого мозгу для поддержания сознания. Она не связана с изменением давления в организме и обычно выполняется для увеличения времени задержки дыхания. Ее никогда не следует практиковать в одиночку, но следует соблюдать строгие протоколы безопасности с защитным приспособлением или оборудованием рядом с дайвером.
Поскольку газообмен между кровью и воздушным пространством легких не зависит от движения газа в легкие и из легких, достаточное количество кислорода может быть доставлено в кровообращение, даже если человек находится в состоянии апноэ, даже если диафрагма не двигается. С началом апноэ в воздушном пространстве легких развивается низкое давление, потому что поглощается больше кислорода, чем выделяется CO2 . При закрытых или закупоренных дыхательных путях это приведет к постепенному коллапсу легких и удушью. Однако, если дыхательные пути открыты, любой газ, подаваемый в верхние дыхательные пути, будет следовать градиенту давления и поступать в легкие, чтобы заменить потребленный кислород. Если подается чистый кислород, этот процесс будет служить для пополнения запасов кислорода в легких и возобновления достаточной вентиляции. Поглощение кислорода в кровь тогда останется на обычном уровне, и нормальное функционирование органов не будет нарушено. Вредом этой гипероксигенации является возникновение вымывания азота , что может привести к абсорбционному ателектазу . [6]
Однако во время апноэ CO 2 не удаляется. Парциальное давление CO 2 в воздушном пространстве легких быстро уравновесится с парциальным давлением в крови. Поскольку кровь перегружена CO 2 из метаболизма без возможности его удаления, все больше и больше CO 2 будет накапливаться и в конечном итоге вытеснять кислород и другие газы из воздушного пространства. CO 2 также будет накапливаться в тканях организма, что приведет к респираторному ацидозу .
В идеальных условиях (т. е. если до наступления апноэ вдыхается чистый кислород, чтобы удалить весь азот из легких, и вдувается чистый дополнительный кислород ), апноэтическая оксигенация теоретически может быть достаточной для обеспечения достаточного количества кислорода для выживания более одного часа у здорового взрослого человека. [ необходима цитата ] Однако накопление углекислого газа (описанное выше) останется ограничивающим фактором.
Апноэ-оксигенация — это больше, чем просто физиологическое любопытство. Она может использоваться для обеспечения достаточного количества кислорода в торакальной хирургии , когда апноэ невозможно избежать, и во время манипуляций с дыхательными путями, таких как бронхоскопия , интубация и хирургия верхних дыхательных путей. Однако из-за описанных выше ограничений апноэ-оксигенация уступает экстракорпоральному кровообращению с использованием аппарата искусственного кровообращения и поэтому используется только в экстренных случаях, при коротких процедурах или когда экстракорпоральное кровообращение невозможно. Использование клапанов PEEP также является приемлемой альтернативой (5 см H 2 O у пациентов со средним весом и 10 см H 2 O значительно улучшают податливость легких и грудной клетки у пациентов с патологическим ожирением). [7]
В 1959 году Фрумин описал использование апноэтической оксигенации во время анестезии и хирургии. Из восьми испытуемых в этом эпохальном исследовании самый высокий зарегистрированный PaCO2 составил 250 миллиметров ртутного столба , а самый низкий артериальный pH составил 6,72 после 53 минут апноэ. [8]
Исследования показали, что объем селезенки немного уменьшается во время апноэ с короткой задержкой дыхания у здоровых взрослых. [9]
Рекомендуемая практика клинической диагностики смерти мозга , сформулированная Американской академией неврологии, основана на сочетании трех диагностических критериев: кома , отсутствие рефлексов ствола мозга и апноэ (определяется как неспособность пациента дышать без посторонней помощи: то есть без систем жизнеобеспечения , таких как аппараты искусственной вентиляции легких ). Тест на апноэ следует определенному протоколу. [10] Тест на апноэ не подходит для пациентов, которые гемодинамически нестабильны с растущей потребностью в вазопрессорах, метаболическим ацидозом или нуждаются в высоком уровне респираторной поддержки. Тест на апноэ несет в себе риск аритмий, ухудшения гемодинамической нестабильности или метаболического ацидоза за пределами уровня восстановления и может потенциально сделать пациента непригодным для донорства органов (см. выше). В этой ситуации оправдан подтверждающий тест, поскольку проводить тест на апноэ пациенту небезопасно. [9]
Слово апноэ (или апноэ ) использует сочетательные формы a- + -pnea , от греческого : ἄπνοια , от ἀ-, отрицательный , πνέειν, дышать. Смотрите информацию о произношении в dyspnea .
