IPAVA 및 PFO를 통한 혈류가 호흡 정지 및 스쿠버 다이빙으로 인한 폐 고혈압과 관련이 있습니까?

폐동맥고혈압(폐혈압 상승)은 치료법이 없는 다인자 질환입니다. 장기간의 숨참기 및/또는 스쿠버다이빙과 같은 극한 상황에서 유발된 가역적 형태의 폐고혈압을 조사하면 왜 일부 개인은 이 치명적인 질병에 걸리고 다른 사람들은 그렇지 않은지 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

폐동맥압은 일반적으로 건강한 사람에서 매우 낮습니다. 산소 수치가 낮으면(저산소증) 폐 혈관이 수축되어 직경이 작아지지만 폐 혈류는 일정하게 유지되거나 증가합니다. 더 작은 혈관 직경으로 일정한 흐름을 유지하면 폐동맥압이 증가하지만 정상적인 산소 수치가 회복되면 정상으로 돌아갑니다. 또한 난원공 개존(PFO, 심장 심방 사이의 작은 구멍)과 저산소 상태에서 과도한 폐동맥압과 관련이 있습니다. 그러나 PFO(PFO+)가 있는 이들 피험자에서 폐동맥압이 악화된 이유는 알려지지 않았지만 낮은 산소에 대한 과도한 수축 반응 때문일 수 있습니다.

숨을 참는 동안 폐의 산소는 감소하고 엘리트 숨을 참는 다이버의 경우 매우 낮은 수준으로 감소합니다. PFO가 없는 피험자(PFO-)에 비해 PFO+ 피험자의 산소는 훨씬 더 낮아질 수 있습니다. 탈산소화된 혈액이 작은 구멍을 통해 이동하여 산소화된 혈액과 혼합되어 혈중 산소 감소 수준을 악화시키기 때문입니다. 따라서 폐 저산소증의 숨 참기 모델을 사용하는 것은 저산소증으로 인한 폐동맥압 증가를 검사하는 한 가지 방법입니다. 이 방법은 상당한 시간 동안 숨을 참는 엘리트 숨 참기 다이버의 능력에 크게 의존합니다.

폐내 동정맥 문합(IPAVA)은 모세혈관을 우회하는 폐 내의 혈관입니다. 연구자 그룹은 이러한 독특한 혈관이 생리학적 및 병태생리학적 조건에서 가질 수 있는 가능한 역할을 조사했습니다. 연구자들은 건강한 피험자가 저산소 가스를 호흡할 때 IPAVA 혈류가 발생한다는 사실을 발견했습니다. 연구자들은 또한 IPAVA 혈류가 폐동맥압과 반비례 관계가 있음을 발견했습니다. 특히 폐동맥압이 높은 개인은 IPAVA 혈류가 낮고 그 반대도 마찬가지입니다.

심장의 우심실은 폐동맥을 통해 혈액을 폐로 보냅니다. 휴식 상태에서 오른쪽 심장은 폐 혈관의 압력이 낮기 때문에 최소한의 작업만 수행합니다. 폐동맥압이 증가하면 폐를 통해 혈액을 계속 펌핑하기 위해 심장 오른쪽의 작업이 크게 증가해야 합니다. 따라서 높은 폐동맥압은 오른쪽 심장의 활동을 증가시키고 오른쪽 심장 기능 장애로 이어져 심장이 펌프질할 수 있는 혈액의 양을 제한할 수 있습니다. 압력이 폐를 통해 흐르는 혈액의 양을 제한할 만큼 충분히 높으면 폐 혈류의 감소 및/또는 수축(수축) 및 이완(이완) 동안 심장 기능의 변화로 감지할 수 있습니다. 따라서 숨을 참는 동안 폐동맥압을 낮추는 개입은 오른쪽 심장 기능에 유익한 영향을 미칠 수 있습니다.

종합하면, 산소 수준이 감소하는 엘리트 숨 참기 다이빙 동안 조사관은 폐 산소 수준이 감소함에 따라 폐동맥압이 증가할 것으로 예상하고 PFO+ 피험자에서 산소 감소가 훨씬 더 낮을 수 있습니다. 또한 혈중 산소 수치가 감소함에 따라 일부 PFO 대상자에서 IPAVA 혈류가 증가하여 해당 개인의 폐동맥압을 낮게 유지합니다. 반대로, IPAVA 혈류 수준이 낮은 PFO+ 피험자와 PFO- 피험자는 폐압이 가장 높을 것으로 예상됩니다. 이것이 사실인지 아닌지는 알 수 없습니다. 따라서 목표 #1은 폐동맥압과 우심장 기능을 정량화하고 숨참기로 인한 저산소증을 모방하는 산소와 이산화탄소의 농도를 호흡하는 동안 엘리트 숨참기 다이버의 PFO 및 IPAVA 혈류와의 관계를 조사합니다[참고: it 완전히 팽창된 폐가 심장의 초음파 보기를 방해하기 때문에 숨을 참는 동안 심장을 이미지화할 수 없습니다.] 목표 #2는 폐혈관을 확장하기 위해 산화질소 생체이용률을 증가시키는 약물인 실데나필을 사용하여 호흡 정지로 인한 저산소증을 모방하는 농도의 산소와 이산화탄소를 호흡하면서 폐동맥압을 감소시킵니다. 조사관은 실데나필이 폐동맥압과 우심장 기능에 미치는 영향을 정량화하고 이것이 IPAVA 및 PFO 혈류와의 관계를 변경하는지 결정할 것입니다. 위에서 언급한 바와 같이, 이러한 PFO+ 피험자는 저산소증에 대해 과장된 폐 혈관 수축 반응을 보일 수 있기 때문에 실데나필은 이러한 피험자의 폐동맥압 감소에 덜 효과적이거나 비효과적일 수 있습니다. 목표 #3은 엘리트 숨 참기 다이버 연구 데이터를 숨 참기 다이빙에 대한 광범위한 경험이 없는 연령, 성별 및 PFO 일치 피험자에서 얻은 데이터와 비교합니다. 이를 제어하기 위해 대상은 위의 목표 #1 및 2와 동일한 절차를 거칩니다. 이 연구를 통해 연구자는 숨참기 다이빙 경험이 있는 사람과 없는 사람 사이에 저산소증에 대한 폐 혈관 반응에 차이가 있는지 확인할 수 있습니다.

위에서 설명한 숨 참기 다이버에서 발생하는 심장 및 폐 변화 외에도 폐동맥압은 스쿠버 다이빙 후 증가하지만 몇 시간 내에 정상으로 돌아옵니다. 폐동맥압 증가의 기전은 알려져 있지 않지만 저산소증과는 무관합니다. 따라서 IPAVA, PFO 및 SCUBA 다이빙으로 인한 폐동맥압 증가 사이의 관계를 조사하면 폐동맥 고혈압 감수성을 이해하기 위한 추가적인 방법이 제공됩니다. SCUBA 다이빙으로 폐동맥압이 증가하는 이유는 알려져 있지 않지만, 폐고혈압이 수영 및/또는 SCUBA 다이빙을 하는 피험자에서 발생할 수 있는 우심장 기능 장애 및 폐부종(폐수 축적)에 기여할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 다이빙 중 및/또는 후에 증가된 폐동맥압을 예방하면 과도한 우측 심장 기능 장애 및 폐부종을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다. 따라서 목표 #4는 폐동맥압과 우심장 기능을 정량화하고 SCUBA 다이빙 전후의 PFO 및 IPAVA 혈류와의 관계를 조사합니다. 목표 #5는 실데나필(다이빙 후)이 폐동맥압과 우심장 기능에 미치는 영향을 정량화하고 SCUBA 다이빙 전후에 IPAVA 및 PFO 혈류와의 관계를 변경하는지 여부를 결정합니다.

요약하면 조사관은 엘리트 크로아티아인 숨 참기와 스쿠버 다이버를 연구할 것을 제안합니다. 조사관은 PFO와 IPAVA 혈류 사이의 관계를 조사하기 위해 숨참기 저산소증 및 SCUBA 다이빙 유발 폐고혈압과 오른쪽 심장 기능을 정량화합니다. 조사관은 위에서 결정된 관계에 대한 압력 변화(또는 변화 부재)의 영향을 조사하기 위해 이러한 피험자의 폐동맥압을 감소시키기 위해 위약 대조 개입(실데나필)을 사용할 것입니다.