無 む 呼吸 こきゅう [ 1] (むこきゅう、Apnea)は、一時 いちじ 的 てき な呼吸 こきゅう の停止 ていし を意味 いみ する医学 いがく 用語 ようご である。広辞苑 こうじえん では「自発 じはつ 的 てき な呼吸 こきゅう が停止 ていし した状態 じょうたい 。意図 いと 的 てき ではなく、10秒 びょう 以上 いじょう 持続 じぞく するものをいう。呼吸 こきゅう 中枢 ちゅうすう の障害 しょうがい や薬物 やくぶつ の作用 さよう などにより出現 しゅつげん する」と定義 ていぎ されている[ 2] [ 注釈 ちゅうしゃく 1] 。
無 む 呼吸 こきゅう の間 あいだ 、肺 はい の容積 ようせき は最初 さいしょ は変化 へんか しないままである。
気道 きどう がどの程度 ていど 遮断 しゃだん されているか(開 ひらき 存 そん 性 せい )に応 おう じて、肺 はい と外部 がいぶ 環境 かんきょう の間 あいだ にガス の流 なが れがある場合 ばあい とない場合 ばあい があるが、十分 じゅうぶん な流 なが れがあれば、肺 はい 内 ない のガス交換 こうかん と細胞 さいぼう 呼吸 こきゅう は深刻 しんこく な影響 えいきょう を受 う けず、無 む 呼吸 こきゅう 酸素 さんそ 化 か と呼 よ ばれる。
無 む 呼吸 こきゅう を自発 じはつ 的 てき に行 おこな うことは息 いき 止 ど め (holding one's breath) という。
無 む 呼吸 こきゅう は小児 しょうに 期 き にはじめて診断 しんだん される可能 かのう 性 せい があり、症状 しょうじょう に気付 きづ いたら耳鼻咽喉科 じびいんこうか 医 い 、アレルギー専門医 せんもんい 、または睡眠 すいみん 専門医 せんもんい [ 注釈 ちゅうしゃく 2] を受診 じゅしん することが推奨 すいしょう される。無 む 呼吸 こきゅう の原因 げんいん となる上気 じょうき 道 どう の奇形 きけい および/または機能 きのう 不全 ふぜん は、歯科 しか 矯正 きょうせい 医 い によって発見 はっけん される場合 ばあい がある[ 3] 。
以上 いじょう に述 の べたとおり、自発 じはつ 的 てき 行為 こうい もしくは慢性 まんせい 的 てき な病態 びょうたい をも包含 ほうがん している点 てん において、医学 いがく 的 てき 緊急 きんきゅう 事態 じたい (英語 えいご 版 ばん ) である呼吸 こきゅう 停止 ていし とは異 こと なる。
無 む 呼吸 こきゅう は、例 たと えば、薬物 やくぶつ 誘発 ゆうはつ 性 せい (アヘン 中毒 ちゅうどく など)、機械 きかい 的 てき /生理学 せいりがく 的 てき 誘発 ゆうはつ 性 せい (絞 しぼ 扼や窒息 ちっそく など)、または神経 しんけい 疾患 しっかん や外傷 がいしょう の結果 けっか など、不 ふ 随意 ずいい である可能 かのう 性 せい がある。睡眠 すいみん 中 ちゅう 、重度 じゅうど の睡眠 すいみん 時 じ 無 む 呼吸 こきゅう 症候群 しょうこうぐん の人 ひと は、毎晩 まいばん 1時 じ 間 あいだ に30回 かい を超 こ える断続 だんぞく 的 てき な無 む 呼吸 こきゅう を起 お こすことがある[ 4] 。
無 む 呼吸 こきゅう はまた、泣 な いている ときや人 ひと が笑 わら う ときなどの感情 かんじょう が高 たか まっているときや、バルサルバ法 ほう を行 おこな うときなどにも観察 かんさつ できる。無 む 呼吸 こきゅう は、すすり泣 な きによく見 み られる症状 しょうじょう で、ゆっくりだが深 ふか く不規則 ふきそく な呼吸 こきゅう が続 つづ き、泣 な くときに短時間 たんじかん の息 いき 止 ど めをするのが特徴 とくちょう である。
無 む 呼吸 こきゅう の別 べつ の例 れい は、泣 な き入 い りひきつけ である[ 5] 。これらの原因 げんいん は感情 かんじょう 的 てき なものである場合 ばあい もあり、フラストレーション、感情 かんじょう 的 てき ストレス、およびその他 た の心理 しんり 的 てき 極限 きょくげん 状態 じょうたい の結果 けっか として、通常 つうじょう は小児 しょうに に見 み られる[ 5] 。
自発 じはつ 的 てき な無 む 呼吸 こきゅう は、声帯 せいたい を閉 と じると同時 どうじ に、口 くち を閉 と じたままにして鼻 はな 前庭 ぜんてい を塞 ふさ ぐか、呼気 こき 筋 すじ を絶 た えず活性 かっせい 化 か して吸気 きゅうき を一切 いっさい させないことで実現 じつげん できる。
通常 つうじょう の状態 じょうたい では、人間 にんげん は体内 たいない に多 おお くの酸素 さんそ を蓄 たくわ えることができない。無 む 呼吸 こきゅう が長引 ながび くと、血液 けつえき 循環 じゅんかん 中 ちゅう の酸素 さんそ が極度 きょくど に不足 ふそく し、臓器 ぞうき 系 けい の機能 きのう 不全 ふぜん につながる。わずか3分 ふん で永久 えいきゅう 的 てき な脳 のう 損傷 そんしょう が発生 はっせい する可能 かのう 性 せい があり、換気 かんき が回復 かいふく しない限 かぎ り、さらに数 すう 分 ふん 後 ご には必然 ひつぜん 的 てき に死 し に至 いた る。しかし、低 てい 体温 たいおん 症 しょう 、高 こう 圧 あつ 酸素 さんそ 化 か 、無 む 呼吸 こきゅう 酸素 さんそ 化 か (以下 いか を参照 さんしょう )、または体外 たいがい 膜 まく 酸素 さんそ 化 か などの特別 とくべつ な状況 じょうきょう 下 か では、より長 なが い時間 じかん の無 む 呼吸 こきゅう に耐 た えることができ、深刻 しんこく な有害 ゆうがい な結果 けっか には至 いた らないこともある。
訓練 くんれん を受 う けていない人間 にんげん は、呼吸 こきゅう への衝動 しょうどう に耐 た えられなくなるため、通常 つうじょう 、自発 じはつ 的 てき な無 む 呼吸 こきゅう を1~2分 ふん 以上 いじょう 維持 いじ することはできない[要 よう 出典 しゅってん ] 。随意 ずいい 無 む 呼吸 こきゅう の時間 じかん 制限 せいげん の理由 りゆう は、酸素 さんそ 濃度 のうど よりも、血液 けつえき 中 ちゅう の二酸化炭素 にさんかたんそ 濃度 のうど とpH を一定 いってい 値 ち に保 たも つために、呼吸 こきゅう 速度 そくど と各 かく 呼吸 こきゅう 量 りょう が厳密 げんみつ に制御 せいぎょ されているからである。無 む 呼吸 こきゅう では、CO2 が肺 はい から取 と り除 のぞ かれず、血液 けつえき 中 ちゅう に蓄積 ちくせき する。その結果 けっか 、CO2 圧 あつ が上昇 じょうしょう し、pHが低下 ていか すると、脳 のう の呼吸 こきゅう 中枢 ちゅうすう が刺激 しげき され、最終 さいしゅう 的 てき には自発 じはつ 的 てき に克服 こくふく できなくなる。肺 はい に二酸化炭素 にさんかたんそ が蓄積 ちくせき すると、最終 さいしゅう 的 てき に脳 のう の呼吸 こきゅう 中枢 ちゅうすう 部分 ぶぶん と横 よこ 隔 へだた 神経 しんけい から呼吸 こきゅう 刺激 しげき が引 ひ き起 お こされる。二酸化炭素 にさんかたんそ のレベルが上昇 じょうしょう すると、体 からだ に呼吸 こきゅう の合図 あいず が送 おく られ、無意識 むいしき の呼吸 こきゅう が強制 きょうせい 的 てき に再開 さいかい される。肺 はい が焼 や けるような感覚 かんかく になり、CO2濃度 のうど が高 たか くなると脳 のう からの信号 しんごう で、横隔膜 おうかくまく や肋骨 あばらぼね の間 あいだ の筋肉 きんにく が強 つよ く、痛 いた みを伴 ともな い、不 ふ 随意 ずいい に収縮 しゅうしゅく や痙攣 けいれん を起 お こす。ある時点 じてん で、けいれんが非常 ひじょう に頻繁 ひんぱん になり、激 はげ しく、耐 た えられなくなり、息 いき を止 と め続 つづ けることがほぼ不可能 ふかのう になる。[要 よう 出典 しゅってん ]
人 ひと が水 みず に浸 つ かると、哺乳類 ほにゅうるい の潜水 せんすい 反射 はんしゃ による生理学 せいりがく 的 てき 変化 へんか により、訓練 くんれん を受 う けていない人 ひと でも、水中 すいちゅう では呼吸 こきゅう ができないため、無 む 呼吸 こきゅう の耐 たい 性 せい がいくらか長 なが くなる。耐 たい 性 せい はさらに訓練 くんれん することができる。フリーダイビング の古 ふる い技術 ぎじゅつ には息 いき 止 ど めが必要 ひつよう であり、世界 せかい クラスのフリーダイバーは水深 すいしん 214メートル (702 ft)まで、かつ4分 ふん 以上 いじょう 、水中 すいちゅう で息 いき を止 と めることができた[ 6] 。この場合 ばあい 、"Apneist"とは、長時間 ちょうじかん 息 いき を止 と めることができる人 ひと のことを指 さ す。
自発 じはつ 的 てき な無 む 呼吸 こきゅう を始 はじ める前 まえ に意識 いしき 的 てき に過 か 換気 かんき を行 おこな うと、その後 ご 、より長 なが い時間 じかん 安全 あんぜん に息 いき を止 と めることができると一般 いっぱん に信 しん じられている。実際 じっさい には、本来 ほんらい なら間接 かんせつ 的 てき に強 つよ い呼吸 こきゅう 困難 こんなん 、ひいては不 ふ 随意 ずいい 呼吸 こきゅう を呼 よ び起 お こすような低 ひく い血 ち 中 ちゅう 酸素 さんそ 濃度 のうど に到達 とうたつ しているのに、呼吸 こきゅう をする必要 ひつよう がないかのような錯覚 さっかく を脳 のう が感 かん じているだけである。
一部 いちぶ の人々 ひとびと は、過 か 換気 かんき の影響 えいきょう を血液 けつえき 中 ちゅう の酸素 さんそ の増加 ぞうか にあると誤 あやま って考 かんが えており、それが実際 じっさい には血液 けつえき と肺 はい のCO2 の減少 げんしょう によるものであることに気 き づいていない。
肺 はい から出 で た血液 けつえき は通常 つうじょう 酸素 さんそ で完全 かんぜん に飽和 ほうわ しているため、通常 つうじょう の空気 くうき の過 か 呼吸 こきゅう では利用 りよう できる酸素 さんそ 量 りょう を増 ふ やすことはできない。
CO2 濃度 のうど を下 さ げると血液 けつえき のpHが上昇 じょうしょう するため、上記 じょうき のように呼吸 こきゅう 中枢 ちゅうすう が刺激 しげき されるほどに血液 けつえき が酸性 さんせい になるまでの時間 じかん が長 なが くなる。過 か 呼吸 こきゅう になると息 いき 止 ど め時間 じかん が若干 じゃっかん 長 なが くなるが、その分 ぶん 、低 てい 酸素 さんそ になりやすいので、実感 じっかん は乏 とぼ しいかもしれない[ 7] 。この方法 ほうほう だと、気 き づかないうちに突然 とつぜん 意識 いしき を失 うしな う。すなわち、フリーダイビング中 ちゅう の浅 あさ い場所 ばしょ でのブラックアウト(Shallow water blackout) (英語 えいご 版 ばん ) の原因 げんいん はこれである。
人 ひと が水中 すいちゅう で意識 いしき を失 うしな うと、溺死 できし する危険 きけん 性 せい がかなりある。そのような人 ひと を救助 きゅうじょ するには、注意深 ちゅういぶか いダイビングパートナーまたは近 ちか くのライフガードが最適 さいてき である。
無 む 呼吸 こきゅう の訓練 くんれん をするダイバー
静的 せいてき 無 む 呼吸 こきゅう ブラックアウトは、動 うご かないダイバーが、息 いき を止 と めた結果 けっか 、血液 けつえき 中 ちゅう の循環 じゅんかん 酸素 さんそ が脳 のう が意識 いしき を維持 いじ するための下限 かげん を下回 したまわ れば、水面 すいめん で発生 はっせい する。体内 たいない の圧力 あつりょく 変化 へんか を伴 ともな わず、通常 つうじょう は息 いき 止 ど め時間 じかん を強化 きょうか するために行 おこな われる。
決 けっ して一人 ひとり で練習 れんしゅう するのではなく、ダイバーの横 よこ に安全 あんぜん ガードや機材 きざい を置 お いて、厳重 げんじゅう な安全 あんぜん 対策 たいさく のもとで練習 れんしゅう する必要 ひつよう がある。
血液 けつえき と肺 はい の含気領域 りょういき との間 あいだ のガス交換 こうかん は、肺 はい との間 あいだ のガスの移動 いどう とは無関係 むかんけい であるため、人 ひと が無 む 呼吸 こきゅう であっても、横隔膜 おうかくまく が動 うご かなくても、循環 じゅんかん に十分 じゅうぶん な酸素 さんそ を供給 きょうきゅう することができる。無 む 呼吸 こきゅう が始 はじ まると、CO2 の放出 ほうしゅつ よりも多 おお くの酸素 さんそ が吸収 きゅうしゅう されるため、肺 はい の含気領域 りょういき に低圧 ていあつ が発生 はっせい する。気道 きどう が閉鎖 へいさ または閉塞 へいそく すると、肺 はい が徐々 じょじょ に虚脱 きょだつ し、窒息 ちっそく する。ただし、気道 きどう が開 ひら いている場合 ばあい 、上気 じょうき 道 どう に供給 きょうきゅう されたガスは圧力 あつりょく 勾配 こうばい に従 したが って肺 はい に流 なが れ込 こ み、消費 しょうひ された酸素 さんそ を置 お き換 か える。純 じゅん 酸素 さんそ が供給 きょうきゅう されれば、この過程 かてい で肺 はい に貯蔵 ちょぞう された酸素 さんそ が補充 ほじゅう され、十分 じゅうぶん な換気 かんき が再開 さいかい される。そして、血液 けつえき 中 ちゅう への酸素 さんそ の取 と り込 こ みは通常 つうじょう のレベルを維持 いじ し、臓器 ぞうき の正常 せいじょう な機能 きのう には影響 えいきょう を与 あた えない。この高 こう 酸素 さんそ 化 か の弊害 へいがい として、窒素 ちっそ ウォッシュアウト(英語 えいご 版 ばん ) の発生 はっせい があり、吸収 きゅうしゅう 性 せい 無 む 気 き 肺 はい になる可能 かのう 性 せい がある[ 8] 。
ただし、無 む 呼吸 こきゅう 中 ちゅう はCO2 は除去 じょきょ されない。肺 はい の気 き 腔内のCO2 の分 ぶん 圧 あつ は、血液 けつえき の分 ぶん 圧 あつ とすぐに平衡 へいこう に達 たっ する。血液 けつえき が代謝 たいしゃ によるCO2を除去 じょきょ する方法 ほうほう なしにCO2を負荷 ふか されると、ますます多 おお くのCO2が蓄積 ちくせき され、最終 さいしゅう 的 てき に含気領域 りょういき から酸素 さんそ やその他 た のガスが追 お い出 だ される。CO2 は体 からだ の組織 そしき にも蓄積 ちくせき し、呼吸 こきゅう 性 せい アシドーシス を引 ひ き起 お こす。
無 む 呼吸 こきゅう の酸素 さんそ 化 か は、生理学 せいりがく 的 てき な好奇 こうき 対象 たいしょう 以上 いじょう の価値 かち がある。無 む 呼吸 こきゅう が避 さ けられない胸部 きょうぶ 手術 しゅじゅつ や、気管支 きかんし 鏡 きょう 検査 けんさ 、挿管、上気 じょうき 道 どう 手術 しゅじゅつ などの気道 きどう 操作 そうさ 中 ちゅう に十分 じゅうぶん な量 りょう の酸素 さんそ を供給 きょうきゅう するために使用 しよう できる。ただし、上記 じょうき の制限 せいげん により、無 む 呼吸 こきゅう 酸素 さんそ 療法 りょうほう は人工 じんこう 心肺 しんぱい を使用 しよう した体外 たいがい 循環 じゅんかん に劣 おと るため、緊急 きんきゅう 時 じ 、短時間 たんじかん の処置 しょち 、または体外 たいがい 循環 じゅんかん にアクセスできない場合 ばあい にのみ使用 しよう される。PEEP弁 べん の使用 しよう も認 みと められた代替 だいたい 手段 しゅだん である(平均 へいきん 体重 たいじゅう の患者 かんじゃ では5cmH2 O、病的 びょうてき 肥満 ひまん の患者 かんじゃ では10cmH2 Oで肺 はい と胸壁 きょうへき のコンプライアンスが有意 ゆうい に改善 かいぜん される)[ 9] 。
1959年 ねん に、Fruminは、麻酔 ますい および手術 しゅじゅつ 中 ちゅう の無 む 呼吸 こきゅう 酸素 さんそ 化 か の使用 しよう について発表 はっぴょう した。この画期的 かっきてき な研究 けんきゅう に参加 さんか した8人 にん の被験者 ひけんしゃ のうち、記録 きろく されたPaCO2 の最 さい 高値 たかね は250mmHgであり、53分間 ふんかん の無 む 呼吸 こきゅう 後 ご の最低 さいてい 動脈 どうみゃく pH は6.72であった[ 注釈 ちゅうしゃく 3] [ 10] 。Fruminらの研究 けんきゅう が示 しめ したように、理想 りそう 的 てき な条件下 じょうけんか (すなわち、無 む 呼吸 こきゅう の発症 はっしょう 前 まえ に純粋 じゅんすい な酸素 さんそ を吸入 きゅうにゅう して肺 はい からすべての窒素 ちっそ を除去 じょきょ し、純粋 じゅんすい な酸素 さんそ 補給 ほきゅう を行 おこな う場合 ばあい )では、理論 りろん 的 てき には、無 む 呼吸 こきゅう の酸素 さんそ 化 か は健康 けんこう な大人 おとな が1時間 じかん 以上 いじょう 生存 せいぞん するのに十分 じゅうぶん な酸素 さんそ を提供 ていきょう するのに十分 じゅうぶん である可能 かのう 性 せい がある。しかし、二酸化炭素 にさんかたんそ の蓄積 ちくせき (前述 ぜんじゅつ )は制限 せいげん 要因 よういん として残 のこ る。
ある研究 けんきゅう では、健康 けんこう な成人 せいじん の短 みじか い息 いき 止 ど め無 む 呼吸 こきゅう 中 ちゅう に脾臓 ひぞう の容積 ようせき がわずかに減少 げんしょう することがわかった[ 11] 。
脳死 のうし 判定 はんてい における無 む 呼吸 こきゅう 検査 けんさ [ 編集 へんしゅう ]
米国 べいこく 神経 しんけい 学会 がっかい が策定 さくてい した脳死 のうし 臨床 りんしょう 診断 しんだん の推奨 すいしょう 方法 ほうほう は、昏睡 こんすい 、脳幹 のうかん 反射 はんしゃ の欠如 けつじょ 、無 む 呼吸 こきゅう (患者 かんじゃ が自力 じりき で呼吸 こきゅう できない状態 じょうたい 、すなわち人工 じんこう 呼吸 こきゅう 器 き などの生命 せいめい 維持 いじ 装置 そうち がない状態 じょうたい と定義 ていぎ )という3つの診断 しんだん 基準 きじゅん の組 く み合 あ わせに依存 いぞん している。無 む 呼吸 こきゅう テストは、所定 しょてい のプロトコルに従 したが う[ 12] 。無 む 呼吸 こきゅう 検査 けんさ は、血管 けっかん 収縮 しゅうしゅく 剤 ざい の必要 ひつよう 性 せい が高 たか まっている血行 けっこう 力学 りきがく 的 てき に不安定 ふあんてい な患者 かんじゃ 、代謝 たいしゃ 性 せい アシドーシス、または高度 こうど の換気 かんき サポートが必要 ひつよう な患者 かんじゃ には適 てき していない。無 む 呼吸 こきゅう 検査 けんさ は、不整脈 ふせいみゃく 、血行 けっこう 力学 りきがく 的 てき 不安定 ふあんてい 性 せい の悪化 あっか 、または代謝 たいしゃ 性 せい アシドーシスが回復 かいふく レベル以上 いじょう に悪化 あっか するリスクを伴 ともな い、患者 かんじゃ を臓器 ぞうき 提供 ていきょう に不 ふ 適格 てきかく にする可能 かのう 性 せい がある(上記 じょうき を参照 さんしょう )。 この状況 じょうきょう では、患者 かんじゃ に無 む 呼吸 こきゅう 検査 けんさ を行 おこな うのは安全 あんぜん ではないため、確認 かくにん 検査 けんさ が必要 ひつよう である[ 13] 。
apnea (またはapnoea )という単語 たんご は、ギリシア語 ご : ἄπνοια のa- +-pnea の結合 けつごう 辞 じ から構成 こうせい される。
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