$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Klinicznie istotne ostre niedotlenienie i towarzysząca mu hiperkapnia występuje głównie u pacjentów z zespołem obturacyjnego bezdechu sennego (OBS), ostrą niedrożnością dróg oddechowych lub podczas resuscytacji krążeniowo-oddechowej. Do głównych ograniczeń w dziedzinie OBS i innych stanów hipoksemicznych należy ograniczona wiedza na temat patofizjologii pochodząca z badań na zwierzętach oraz brak modeli ludzkich 1. Aby naśladować niedotlenienie u ludzi, do tej pory stosowano mieszaniny gazów hipoksyjnych 2-7. Jednak warunki te są bardziej reprezentatywne dla otoczenia na dużych wysokościach niż dla sytuacji klinicznych, w których niedotlenieniu na ogół towarzyszy hiperkapnia. Aby monitorować utlenowanie tkanek podczas zatrzymania krążenia i resuscytacji, przeprowadzono badania na zwierzętach 8 w celu zbadania fizjologicznych mechanizmów kompensacyjnych.
Nurkowie bezdechowi to zdrowi sportowcy, zdolni do tłumienia impulsu oddechowego, który jest wywoływany przez niskie nasycenie tlenem tętniczym 9 i zwiększone pCO2 10,11. Badaliśmy nurków z bezdechem w celu naśladowania sytuacji klinicznych ostrej hipoksji i współistniejącej hiperkapnii 12. Model ten może być wykorzystany do oceny ustawień klinicznych, poprawy zrozumienia patofizjologicznego pacjentów z OBS lub patologicznymi zaburzeniami oddychania oraz ujawnienia nowych możliwości badania potencjalnego mechanizmu równoważenia w przypadkach bezdechu. Ponadto różne techniki wykrywania niedotlenienia u ludzi mogą być testowane pod kątem wykonalności i dokładności w przypadku dynamicznej hipoksji, która występuje w sytuacjach nagłych (tj. niedrożność dróg oddechowych, skurcz krtani lub niemożność intubacji, wentylacji) lub w celu symulacji przerywanego niedotlenienia u pacjentów z OBS.
Nieinwazyjne techniki wykrywania niedotlenienia u ludzi są ograniczone. Pulsoksymetria obwodowa (SpO2) jest zatwierdzonym narzędziem do wykrywania niedotlenienia 13 w warunkach przedszpitalnych i szpitalnych. Metoda opiera się na lekkiej absorpcji hemoglobiny. Jednak pomiar SpO2 jest ograniczony do natlenienia tętnic obwodowych i nie może być stosowany w przypadkach bezpulsacyjnej aktywności elektrycznej (PEA) lub scentralizowanego krążenia minimalnego 14. Natomiast spektroskopia w bliskiej podczerwieni może być stosowana do oceny nasycenia tkanek mózgowych tlenem (rSO2) w czasie rzeczywistym podczas PEA, podczas wstrząsu krwotocznego lub po krwotoku podpajęczynówkowym 15-19. Jego zastosowanie stale rośnie 20, a badania metodologiczne wykazały pozytywną korelację między SpO2 i rSO2 3,4.
W tym badaniu dostarczamy model do symulacji klinicznie istotnej hipoksji u ludzi i przedstawiamy krok po kroku metodologię do porównania pulsoksymetrii obwodowej i NIRS w przypadku de- i resaturacji. Analizując dane fizjologiczne w przypadku bezdechu, możemy poprawić nasze zrozumienie mechanizmów równoważenia.