Apnea

Apnoe, apnoe, nebo apnœa (řecky απνοια, z α-, privative, πνειν, dýchat) je odborný termín pro zastavení zevního dýchání. Během apnoe nedochází k žádnému pohybu svalů dýchání a objem plic zůstává zpočátku nezměněn. V závislosti na průchodnosti (otevřenosti) dýchacích cest může nebo nemusí docházet k toku plynu mezi plícemi a prostředím; výměna plynu uvnitř plic a buněčné dýchání není ovlivněno. Apnoe může být dobrovolně dosaženo (tj. „zadržení dechu“), léky indukované (např. toxicita opiátů), mechanicky indukované (např. škrcení), nebo může dojít v důsledku neurologického onemocnění nebo traumatu.

Za normálních podmínek nemůže člověk v těle skladovat příliš mnoho kyslíku. Apnea trvající déle než přibližně jednu minutu proto vede k závažnému nedostatku kyslíku v krevním oběhu. Trvalé poškození mozku může nastat již po třech minutách a smrt nevyhnutelně nastane po několika dalších minutách, pokud nedojde k obnovení ventilace. Nicméně za zvláštních okolností, jako je hypotermie, hyperbarická oxygenace, apneická oxygenace (viz níže) nebo mimotělní membránová oxygenace, lze mnohem delší období apnoe tolerovat bez závažných následků.

Neškolení lidé nemohou vydržet dobrovolnou apnoe déle než jednu nebo dvě minuty. Důvodem je to, že rychlost dýchání a objem každého nádechu jsou pevně regulovány, aby se udržely konstantní hodnoty CO2 napětí a pH krve. Při apnoe se CO2 neodstraňuje plícemi a hromadí se v krvi. Následné zvýšení CO2 napětí a pokles pH mají za následek stimulaci dýchacího centra v mozku, kterou nakonec nelze dobrovolně překonat.

Když je člověk ponořen do vody, fyziologické změny v důsledku savčího potápěčského reflexu umožňují poněkud delší toleranci apnoe i u netrénovaných osob. Toleranci lze navíc trénovat. Prastará technika volného potápění vyžaduje zadržení dechu a světoví potápěči skutečně dokážou zadržet dech pod vodou až do hloubky 223 metrů a na více než osm minut. Apneista je v tomto kontextu někdo, kdo dokáže zadržet dech na dlouhou dobu.

Doporučujeme:  Nucleus basalis z Meynertu

Mnoho lidí samo od sebe zjistilo, že dobrovolná hyperventilace před začátkem dobrovolné apnoe jim umožňuje zadržet dech na delší dobu. Někteří z těchto lidí nesprávně připisují tento účinek zvýšenému obsahu kyslíku v krvi, aniž by si uvědomovali, že je to ve skutečnosti způsobeno poklesem CO2 v krvi a plicích. Krev odcházející z plic je normálně plně nasycena kyslíkem, takže hyperventilace normálního vzduchu nemůže zvýšit množství dostupného kyslíku. Snížení koncentrace CO2 zvyšuje dobu před stimulací dýchacího centra, jak je popsáno výše.

Tato chyba vedla některé lidi k použití hyperventilace jako prostředku k prodloužení doby potápění, aniž by si uvědomili, že existuje nebezpečí, že jejich tělo může vyčerpat svůj kyslík při pobytu pod vodou, dříve než pocítí jakékoliv nutkání k dýchání, a že v důsledku toho mohou náhle ztratit vědomí – výpadek mělké vody. Pokud člověk ztratí vědomí pod vodou, zejména ve sladké vodě, existuje značné nebezpečí, že se utopí. Bdělý partner pro potápění by byl v nejlepší pozici k záchraně takového člověka.

Vzhledem k tomu, že výměna plynů mezi krví a vzdušným prostorem plic je nezávislá na pohybu plynů do plic a z plic, může být do oběhu dodáno dostatečné množství kyslíku, i když je člověk apneický. Tento jev (apneická oxygenace) je vysvětlen následovně:

S nástupem apnoe se ve vzdušném prostoru plic vyvíjí podtlak, protože se vstřebává více kyslíku, než se uvolňuje CO2. S uzavřenými nebo ucpanými dýchacími cestami to povede k postupnému kolapsu plic. Pokud jsou však dýchací cesty patentované (otevřené), bude veškerý plyn přiváděný do horních cest dýchacích sledovat tlakový gradient a proudit do plic, aby nahradil spotřebovaný kyslík. Pokud je dodáván čistý kyslík, bude tento proces sloužit k doplnění zásob kyslíku v plicích. Příjem kyslíku do krve pak zůstane na obvyklé úrovni a normální fungování orgánů nebude ovlivněno.

Doporučujeme:  Akupunkturní bod

Při apnoe se však neodstraňuje žádný CO2. Částečný tlak CO2 ve vzdušném prostoru plic se rychle vyrovná tlaku krve. Jak se krev plní CO2 z metabolismu, hromadí se stále více CO2 a nakonec vytlačuje kyslík a další plyny ze vzdušného prostoru. CO2 se také hromadí ve tkáních těla, což vede k respirační acidóze.

Za ideálních podmínek (tj. pokud se před nástupem apnoe dýchá čistý kyslík, aby se z plic odstranil veškerý dusík, a čistý kyslík je nedostatečný) by teoreticky mohla být apneická oxygenace dostatečná k zajištění dostatečného množství kyslíku pro přežití delší než jednu hodinu u zdravého dospělého člověka. Limitujícím faktorem by však zůstala akumulace oxidu uhličitého (popsaná výše).