息を吐くたびに、体内で作られた二酸化炭素が吐き出されています。 二酸化炭素の微妙なバランスは、血液のpHと酸素濃度を維持するために重要です。
ハイポカプニアとは
定義
ハイポカプニアは、血液中の二酸化炭素レベル (CO2) が低くなりすぎたときに起こります。
なぜ血液中に二酸化炭素が存在し、それがどのように作用するのでしょうか?
血液中の二酸化炭素濃度が通常より低くなると、低炭酸ガス症（または低炭酸ガス症）として知られています。
この記事では、低炭酸状態の原因、一般的に関連する症状、および医師の診察のタイミングについて説明します。
呼吸アルカローシス
低炭酸状態は、しばしば呼吸アルカローシスという状態を引き起こします。 呼吸性アルカローシスは、血液中の CO2 濃度が通常より低下し、血液の pH が高くなりすぎたときに起こります。
これは、体内の CO2 濃度が低下すると、体が自然に CO2 を多く生成しようとするために起こります。 身体はこれを、重炭酸塩 (HCO3-) と水素イオンを結合して、より多くの CO2 分子を生成することで行います。 問題は、水素イオンが血液の pH を決定することです。水素イオンを使いきって CO2 を生成すると、血液の pH が上昇して塩基性になります。
診断
低炭酸ガス症の診断は、通常動脈血ガス (ABG) テストを行って血液中の二酸化炭素レベルを調べることによって行われます。
ABG検査では、動脈内の二酸化炭素が及ぼす圧力を測定し、pCO2として表します。 この検査はまた、酸素の圧力（pO2）と血液のpHを測定し、呼吸性アルカローシスの診断に役立ちます。
検査結果は一般に「基準範囲」として知られる一連の値で示され、「正常範囲」と呼ばれることもあります。 基準範囲には、そうでない健康な人のグループに基づく、臨床検査の上限と下限が含まれています。
通常、pCO2は35～45mmHgの間であるべきです。
一方、pCO2 値が正常値を超えている場合は、ハイパーキャプニア (ハイパーキャプニアの逆) と呼ばれる状態にある可能性があります。
機器、技術、使用する化学物質の違いにより、検査室間で多少のばらつきが生じます。
しかし、検査が正常であっても、特定の病状がないわけではないことを覚えておくことが重要です。
ただし、検査が正常だからといって、特定の病状がないわけではないことを覚えておいてください。医師は、病歴や他の検査結果と合わせて、あなたの結果を解釈します。 主治医は、あなたの病歴や他の検査結果を考慮して、この検査を解釈します。
低呼吸の原因
ここに示す原因は、一般的に低呼吸と関連するものです。
通常、体は、カロリーの燃焼によって生成される安定した量の二酸化炭素と、呼吸によって吐き出される二酸化炭素との間のバランスを維持しています。
ほとんどの場合、低炭酸ガス血症は、過呼吸としても知られる、急速な呼吸や深い呼吸によって起こります。 During hyperventilation, more CO2 is exhaled from the lungs, which decreases the amount of CO2 in the blood .
Many conditions and factors that can increase your breathing rate and cause you to hyperventilate, including :
- Stress
- Anxiety or panic disorder
- High altitudes
- Severe anemia
- Fever
- Pain
- Pregnancy
- Head injury or other trauma
- Heart disorders, such as heart failure, low blood pressure, and blood clots
- Lung disorders, such as asthma and pneumonia
- Liver disease
- Tumors
Overdose of certain medications is also known to cause hyperventilation as well, including :
- Aspirin (when taken in excessive amounts)
- Methylxanthines, a class of compounds that include theophylline, caffeine, and theobromine
- Beta-agonists, a group of drugs used to treat asthma, COPD, and heart failure
- Progesterone, a hormone used to improve fertility in women and treat menopausal symptoms
Hypocapnia Symptoms
Common Symptoms
Hypocapnia is well tolerated and the symptoms are usually mild. Symptoms may vary depending on the underlying cause. Some common symptoms include :
- Tingling sensations (“pins and needles”), usually in the limbs
- Abnormal heartbeat
- Muscle cramps
Seizures can occur in severe cases .
Hypocapnia causes respiratory alkalosis when the pH of the blood becomes too high. Hyperventilation can also decrease the oxygen supply in the body.
受診のタイミング
上記のような症状がある場合、または呼吸困難や過呼吸などの呼吸器系の問題がある場合は、速やかに医師の診断を受けるか、最寄りの病院へ行きましょう。
脳障害
脳は特に血液のpHと酸素供給のバランスの乱れに敏感な部分です。
成人の場合、重度の低炭酸ガス症が脳に及ぼす影響には次のようなものがあります。
- 反応時間の低下
- 認知力の低下
- 動作の緩慢
- 人格変化
新生児、特に未熟児にとっても低炭酸ガスは大きな懸念事項となっています。 研究によると、重度の低炭酸ガス症 (pCO2 < 15 mmHg) は、脳への血液供給を損ない、抗酸化物質を枯渇させて、赤ちゃんの脳に永久的な損傷を与える可能性があるとのことです .
心臓の問題
低カプニアは体の酸素供給を減少させるだけでなく、体の酸素需要を増加させることもあります。 これは、低呼吸の間、心臓はより強く働かなければならず、より多くの酸素を必要とするからです。
研究により、低炭酸ガス症は血栓のリスクを高め、心臓の鼓動を異常にする可能性があることもわかっています。
肺障害
二酸化炭素レベルが低いとき、体の自動的な反応は、肺の気道を狭めることで、気管支収縮とも呼ばれています。 また、過換気の際には、肺がより伸びることがよくあります。
喘息の人は、特に傷つきやすいと言われています。
妊娠の合併症
妊娠中の女性は、非妊娠中の女性よりも約10 mmHg低い pCO2 レベルを自然に持っています。
帝王切開中の母親で見られる短時間の二酸化炭素レベルの低下が、酸素レベルを低下させ、呼吸の開始を遅らせることによって、赤ちゃんに悪影響を及ぼす可能性があることが、2 つの研究で明らかにされました。
ウサギを用いた別の研究では、胎児の CO2 レベルが低下すると、肺の発達が損なわれることがわかりました。
低呼吸と過呼吸の治療
低呼吸/呼吸アルカリ症の治療は根本的な原因により異なります。
過呼吸の症状は、他の深刻な健康状態の症状と似ていることがあります。そのため、過呼吸を経験したら、医師の助けを求めることが最も重要です。
過呼吸や不安に関連する原因に対して医師が提示する可能性のある選択肢を以下に取り上げます。
これらの方法は、医師が過呼吸の正確な原因を確認した場合にのみ使用してください。
不安関連の原因
紙袋に息を吹きかける：役に立つのか立たないのか
過呼吸になったらどうすればよいでしょうか？ よく知られているのは、過呼吸の人が紙袋に息を吹き込む方法です。 紙袋に息を吹き込むと、吐き出した二酸化炭素を再び吸い込むので、二酸化炭素濃度が上がります。
しかし、紙袋に息を吹き込むと、主に吸い込む酸素の量が減るので、危険な場合もあります。
その代わりに、過呼吸エピソードの初期治療では通常、呼吸の間を数えたり、時計の秒針に集中するなど、呼吸速度を遅くするための呼吸法を使用します
呼吸法
呼吸法が過呼吸の人にどれだけ効果的かは、完全には明らかではありません。
この注意点を念頭に置いて、いくつかの呼吸法について説明しましょう。
提案されたテクニックには、以下が含まれます。
- 横隔膜呼吸：横隔膜（胸の下部にある筋肉）を使って腹式呼吸することに重点を置く
- ブテイコ呼吸：鼻呼吸と呼吸速度と深さを減らすことに重点を置く
- ヨガ呼吸法。
その他の潜在的な原因
最も重要なことは、過呼吸の根本的な原因に対処する必要があることです。 過呼吸の状況的な治療には、以下が含まれます。
- 不安による過呼吸に対する抗不安薬
- 感染症患者に対する抗生物質
- 重症例における換気装置のサポート
- 高い血液 pH に対する酸性物質
収穫
低酸素は血液中の二酸化炭素レベルが通常より低下したときです。 血液のpHが高くなりすぎる呼吸性アルカローシスは、低炭酸ガス症と非常に密接な関係があります。
低炭酸ガスの最も一般的な原因は過呼吸で、二酸化炭素を多く吐き出させることです。
低炭酸ガス症の症状には、うずき、筋肉のけいれん、心拍の異常などがあります。
低炭酸ガス症／呼吸性アルカローシスの治療は、根本原因によって異なります。 People who are experiencing hyperventilation should urgently see a doctor.
If the cause is anxiety, various breathing exercises might help slow breathing and reduce hyperventilation.
Learn More About Carbon Dioxide
For more information on carbon dioxide, check out our three-part series:
- What is Carbon Dioxide (CO2)? Blood Test & Normal Levels
- Causes & Health Risks of Low Carbon Dioxide (CO2) Levels
- Carbon Dioxide Poisoning & Causes of High CO2 in the Blood