Частота дыхания в покое: что она отражает и как её измеряют

Что такое частота дыхания в покое?

Частота дыхания в покое — это число вдохов в минуту, когда вы спокойны, неподвижны и не разговариваете. Вместе с пульсом, артериальным давлением и температурой это один из классических жизненных показателей, и в больницах его чаще других не записывают вовсе [S1].

Под «покоем» понимают два разных измерения, и числа они дают разные:

• Дневной подсчёт в покое — вдохи считают, пока вы спокойно сидите или лежите, не засыпая. Именно это измеряют на приёме у врача, и именно это описывает общепринятый референсный диапазон.
• Значение во сне — его оценивают часы, кольцо или браслет по ночным данным. Во сне дыхание уже не поддаётся сознательному влиянию, а его глубина и ритм меняются в зависимости от фазы сна (см. Что на неё влияет?).

У дыхания есть свойство, которого нет ни у одного другого жизненного показателя: оно идёт автоматически, но вы в любой момент можете взять его под контроль. Из-за этого дневное число неустойчиво. Стоит заметить, что за вами наблюдают, — или начать считать собственные вдохи, — и дыхание, как правило, меняется; исследования ручного подсчёта показывают, что осознание снижает измеренную частоту [S2]. Значение во сне этого лишено — это одна из причин, почему носимые устройства делают ставку на ночь.

Как это работает?

Дыханием управляет ствол мозга: он подстраивает частоту и глубину так, чтобы углекислый газ и кислород оставались в равновесии, а дыхание соответствовало потребностям организма. Нагрузка, лихорадка, боль, эмоции и многие болезни его учащают; некоторые лекарства и глубокое спокойствие — замедляют. Поскольку на неё влияет так много факторов, частота дыхания — обобщённый сигнал, а не показание какой-то одной системы. Дыхание также от удара к удару влияет на ритм сердца — эта связь разобрана на странице о дыхательной синусовой аритмии, и здесь она не повторяется.

Как её измеряют?

Подсчёт вручную. Традиционный способ — наблюдать за грудной клеткой или прислушиваться и считать вдохи. Он кажется простым, но на удивление часто даёт ошибки. Систематический обзор ручного подсчёта у взрослых выявил пять источников неточности: эффект осознания снижает частоту; короткие подсчёты, которые затем умножают, её занижают; два наблюдателя — или один и тот же дважды — могут существенно расходиться; часть значений не считают, а прикидывают; а многие вообще не записывают [S2]. Обзор рекомендует именно считать, а не прикидывать, — полную минуту и так, чтобы человек об этом не знал [S2]. Если вы считаете собственные вдохи, эффект осознания заложен в сам подсчёт; воспринимайте это число как приблизительное.

Датчики на груди. Нагрудные ремни регистрируют движения грудной клетки и живота, а прикроватные мониторы часто определяют дыхание по изменениям электрического импеданса грудной клетки. В лабораториях сна стандартом сравнения обычно служат ремни на груди и животе (индуктивная плетизмография). Но и электронные методы не точны сами по себе: в одном исследовании в отделении неотложной помощи импедансный монитор плохо совпадал с тщательным подсчётом за полную минуту — как и рутинные подсчёты медсестёр [S3] (зависит от условий, одно исследование).

Носимые устройства во сне. Часы и кольца не измеряют поток воздуха. Они оценивают дыхание по оптическому пульсовому сигналу (фотоплетизмография, ФПГ): каждый вдох немного меняет высоту, время и базовый уровень пульсовой волны, а алгоритм превращает эти ритмичные изменения во вдохи в минуту. Таких алгоритмов много, и методы их проверки различаются [S4]. Каждый производитель использует свой алгоритм, своё окно и свои правила отбрасывания зашумлённых данных и чаще всего их не публикует — поэтому два устройства могут показать за одну ночь разную частоту дыхания, и ни одно из них не ошибается. Следите за трендом одного устройства, а не сравнивайте числа между устройствами.

Насколько точны оценки часов и колец? Опубликованных валидаций мало. В одном небольшом исследовании здоровых молодых взрослых частота дыхания во сне по данным браслета на запястье показала малое систематическое смещение и малую ошибку точности по сравнению с ремнями на груди и животе во время ночного исследования сна [S5]. Это одно исследование одного устройства, по одной ночи на человека, финансированное производителем (предварительные данные); о том, как работают другие часы или кольца, оно ничего не говорит. На этой странице не приводятся показатели точности конкретных устройств.

Что значит «норма»? Для взрослых в покое общепринятый диапазон — 12–20 вдохов в минуту. Этот диапазон описывает дневной подсчёт у спокойного взрослого; это не ориентир для сна, и о том, что нормально именно для вас, он ничего не говорит. Полезнее сравнивать собственные ночи, измеренные одинаково, — как строится личная базовая линия, объясняет страница о базовой линии HRV, и здесь действует та же логика.

Что на неё влияет?

• Сон и фаза сна. Во сне дыхание становится более поверхностным, а общая вентиляция снижается по сравнению с бодрствованием. Повышается ли при этом сама частота, менее ясно: одно лабораторное исследование показало, что дыхание во сне более частое и поверхностное [S6], другое — что вентиляция снижалась за счёт менее глубоких вдохов без значимого изменения частоты [S7] (зависит от условий). REM-сон — самая нерегулярная фаза: вспышки движений глаз сопровождаются более частым и поверхностным дыханием [S8]. Среднее за ночь сглаживает эти колебания.
• Внимание. Если замечать своё дыхание, оно, как правило, меняется, а наблюдение снижает подсчитанную частоту [S2]. Практика медленного дыхания снижает её намеренно; что эта практика даёт и чего не даёт, разобрано на странице о медленном дыхании.
• Болезнь и лихорадка. В большой выборке пользователей носимых устройств, переболевших COVID, частота дыхания и пульс во время болезни, как правило, повышались [S12] (предварительные данные, одно исследование). Лихорадка и инфекции в целом могут учащать дыхание; отдельного исследования о лихорадке эта страница не приводит.
• Лекарства. Опиоиды могут угнетать дыхание. Серьёзные осложнения при обезболивании редки, но о смертельных случаях сообщают регулярно [S9]. Другие лекарства с седативным действием и алкоголь тоже могут замедлять дыхание. Никогда не меняйте приём лекарств из-за показаний носимого устройства — спросите врача.
• Беременность. В крупной когорте здоровых беременностей, измеренной стандартным клиническим наблюдением, частота дыхания не менялась на протяжении беременности [S10] (зависит от условий, одно когортное исследование). Одышка при беременности — частое явление, но по другим причинам, и сама частота дыхания не служит для неё надёжным ориентиром.
• Другие повседневные факторы. Физическая нагрузка учащает дыхание во время усилия и некоторое время после него; тревога, боль и тёплое помещение могут учащать его в покое; а на высоте дыхание ускоряется по мере адаптации организма — см. статью дыхание и акклиматизация к высоте. Это общеизвестно, но эта страница не приводит отдельного исследования для каждого фактора, поэтому воспринимайте их как общий контекст, а не как измеренные эффекты.

Что показывают данные?

Зависит от условий — клинический тревожный признак. В больницах отклонение частоты дыхания от нормы предсказывает потенциально серьёзные события, а её повышение — один из самых ранних признаков того, что состояние пациента ухудшается [S1]. Частоту дыхания обычно включают в системы отслеживания и реагирования — шкалы раннего предупреждения, которые сводят жизненные показатели к единому уровню тревоги [S2]. В Великобритании стандартной системой, по которой NHS распознаёт острое заболевание и ухудшение состояния, служит Национальная шкала раннего предупреждения (NEWS) Королевской коллегии врачей, сейчас — в обновлённой второй версии [S13]. Эти данные касаются пациентов и выраженных отклонений, измеренных в клинических условиях. Это не значит, что небольшое изменение на часах от ночи к ночи имеет такой же вес.

Зависит от условий — насколько хорошо само число. Ценность записанной частоты дыхания зависит от того, насколько тщательно её измерили. Ручные подсчёты подвержены систематическим и случайным ошибкам [S2], и в одном исследовании в отделении неотложной помощи прикроватный электронный монитор эту проблему не решил [S3].

Предварительные данные — ночное повышение как ранний признак болезни. В двух исследованиях носимых устройств изучали частоту дыхания во сне в период начала COVID:

• В одном ретроспективном исследовании одного устройства на запястье модель, построенная на изменениях ночной частоты дыхания, выявила меньшинство инфекций за два дня до симптомов и большинство — к третьему дню симптомов [S11]. Это одно исследование у людей, у которых уже были симптомы, с небольшими валидационными группами; несколько авторов работали у производителя устройства или получали от него финансирование.
• В большой самоотобранной выборке пользователей одного производителя частота дыхания и пульс при COVID, как правило, повышались, а HRV снижался [S12]. Это одно наблюдательное исследование с диагнозами по самоотчёту; все авторы финансировались производителем.

Ни одно из этих исследований не является валидированным диагностическим тестом. Оба указывают на ту же закономерность, что и в случае пульса в покое: полезный сигнал — это устойчивое повышение относительно вашей собственной базовой линии дольше одной ночи, а не одно высокое значение. Одна ночь с высоким значением может последовать за алкоголем, поздним ужином, жаркой спальней или беспокойным сном. Откуда берутся колебания изо дня в день, разобрано на странице о том, почему HRV меняется изо дня в день.

Частота дыхания и HRV. Частота дыхания сильно влияет на вариабельность сердечного ритма (HRV): при более медленном дыхании связанные с дыханием колебания пульса больше, при более частом — меньше. Поэтому изменение частоты дыхания может сдвинуть ваш HRV, даже если больше ничего не изменилось. Механизм описан на странице дыхание и HRV, а что это значит для чтения HRV носимых устройств — на странице о точности HRV носимых устройств.

О чём она не говорит

• Это не диагноз. Значение внутри или за пределами общепринятого диапазона само по себе не говорит ни о здоровье, ни о болезни.
• Больничные данные не переносятся на часы. Частота дыхания как признак ухудшения — это вывод о пациентах и выраженных изменениях [S1] [S2]; это не повод беспокоиться из-за небольших ночных колебаний.
• Числа с разных устройств не взаимозаменяемы. Каждые часы, кольцо или браслет оценивают дыхание по-своему; расхождение между устройствами — не изменение в ваших лёгких.
• Дневной самостоятельный подсчёт — не значение во сне. Подсчёт собственных вдохов меняет их [S2]; сравнивайте сопоставимое.
• Отдельные исследования носимых устройств — не тесты. Данные о COVID предварительные и получены в исследованиях, связанных с производителями [S11] [S12].
• Когда обращаться к врачу. В качестве общей меры предосторожности обратитесь к врачу, если у вас одышка в покое или если частое дыхание сопровождается лихорадкой, кашлем, головокружением, спутанностью сознания или другими тревожащими вас симптомами. Боль в груди или сильная нехватка воздуха требуют неотложной помощи — не ждите тренда на носимом устройстве. Если вы берёте данные с собой, в статье врачи и ваши данные объясняется, что с ними может и чего не может сделать пульмонолог или сомнолог.

В ONDA

Частота дыхания — один из трёх сигналов базовой линии ONDA, наряду с пульсом в покое и HRV. ONDA считывает частоту дыхания из Apple Health — туда её записывают Apple Watch или любое устройство, приложение которого синхронизирует эти данные, — и строит вашу личную базовую линию за 14 дней. Ваш последний день с данными сравнивается с вашим собственным коридором, а не с популяционной нормой, и изменение отмечается, только если оно также превышает минимальные пороги: пульс в покое выше не менее чем на 5 уд/мин, HRV ниже не менее чем на 15%, частота дыхания выше не менее чем на 2 вдоха в минуту. ONDA не рассчитывает частоту дыхания во сне сама, ничего не утверждает о её точности и ничего не диагностирует [S14]. Подробнее — в статье ваша частота дыхания: ночное число и на странице что измеряет ONDA.