Гипокапния (от греческих слов ὑπό — ниже нормы и καπνός kapnós — дым ), также известная как гипокарбия , иногда неправильно называемая акапнией , — это состояние пониженного содержания углекислого газа в крови . [1] Гипокапния обычно возникает в результате глубокого или учащенного дыхания, известного как гипервентиляция .
Гипокапния — это противоположность гиперкапнии .
Даже при выраженной гипокапнии она обычно хорошо переносится. Симптомы включают покалывание (обычно в конечностях), ненормальное сердцебиение, болезненные мышечные спазмы и судороги. Острая гипокапния вызывает гипокапнический алкалоз, который вызывает церебральную вазоконстрикцию , приводящую к церебральной гипоксии , и это может вызвать преходящее головокружение, обмороки и беспокойство . [2] Низкое парциальное давление углекислого газа в крови также вызывает алкалоз (потому что CO2 является кислым в растворе), что приводит к снижению ионов кальция в плазме ( гипокальциемия ), вызывая повышенную нервную и мышечную возбудимость. Это объясняет другие распространенные симптомы гипервентиляции — покалывание , мышечные спазмы и тетанию в конечностях, особенно руках и ногах. [ требуется ссылка ]
Поскольку ствол мозга регулирует дыхание, контролируя уровень CO2 в крови, а не O2 , гипокапния может подавлять дыхание вплоть до потери сознания из-за церебральной гипоксии, что наблюдается при потере сознания на мелководье .
Гипокапния также приводит к бронхоконстрикции [2] с целью уменьшения вентиляции. Этот механизм призван противодействовать гипервентиляции и уменьшать количество кислорода, поступающего в легкие. «Цель» организма — иметь относительно равномерное соотношение парциального давления кислорода к парциальному давлению углекислого газа. Хеморецепторы в организме ощущают изменение парциального давления и pH (концентрации ионов водорода) в крови. Хеморецепторы отвечают за сигнализацию вазоконстрикции, вазодилатации, бронхоконстрикции и бронходилатации. [ необходима цитата ]
Основные физиологические причины гипокапнии связаны с гипервентиляцией. Гипокапния иногда вызывается при лечении неотложных состояний, таких как внутричерепная гипертензия [2] и гиперкалиемия .
Самопроизвольная гипокапния посредством гипервентиляции является основой опасной игры в школьный обморок . [ требуется цитата ] Преднамеренная гипервентиляция использовалась подводными водолазами с задержкой дыхания с целью увеличения времени погружения, поскольку она эффективно снижает дыхательный двигатель из-за низкого уровня CO2 . Это позволяет нарушить их стандартный предел задержки дыхания, что повышает риск потери сознания на мелководье (что является существенной причиной утопления). Этот риск возникает из-за того, что уменьшается кислородное голодание (из-за низкого уровня углекислого газа в крови), но уровень кислорода не увеличивается. Фактически гипокапния снижает уровень кислорода, доступный мозгу из-за повышенного сродства кислорода к гемоглобину (эффект Бора ) , следовательно, значительно увеличивает вероятность потери сознания. [ требуется цитата ]
Мониторинг уровня углекислого газа у новорожденных, чтобы убедиться, что уровень не слишком высокий ( гиперкапния ) или слишком низкий, важен для улучшения результатов для новорожденных в отделении интенсивной терапии. [3] Уровень углекислого газа можно контролировать, взяв образец крови ( газы артериальной крови ), через дыхание ( выдох ), и его можно измерять непрерывно через кожу с помощью минимально инвазивного чрескожного устройства. Наиболее эффективный и безопасный подход к измерению уровня углекислого газа у новорожденных не ясен. [4]