Частота дихання в спокої: що вона відображає і як її вимірюють

Що таке частота дихання в спокої?

Частота дихання в спокої — це кількість вдихів за хвилину, коли ви спокійні, нерухомі й не розмовляєте. Разом із пульсом, артеріальним тиском і температурою це один із класичних життєвих показників, і в лікарнях його найчастіше не записують [S1].

«У спокої» охоплює два різні вимірювання, і вони дають неоднакові числа:

• Денний підрахунок у спокої — вдихи рахують, коли ви тихо сидите чи лежите й не спите. Саме так вимірюють у лікаря, і саме його описує звичний референтний діапазон.
• Значення уві сні — його оцінює годинник, кільце чи браслет за даними ночі. Уві сні дихання вже не піддається жодному свідомому впливу, а його глибина й ритм змінюються залежно від фази сну (див. Що на неї впливає?).

Дихання має властивість, якої немає в жодного іншого життєвого показника: воно відбувається автоматично, але будь-якої миті ви можете взяти його під контроль. Через це денне число нестійке. Щойно ви помічаєте, що за вами спостерігають, — або починаєте рахувати власні вдихи, — дихання зазвичай змінюється, і дослідження ручного підрахунку показують, що усвідомлення знижує виміряну частоту [S2]. Значення уві сні позбавлене цієї проблеми — це одна з причин, чому носимі пристрої зосереджуються на ночі.

Як це працює?

Дихання задає стовбур мозку: він підлаштовує частоту й глибину так, щоб утримувати рівновагу вуглекислого газу й кисню та відповідати потребам організму. Зусилля, гарячка, біль, емоції та багато хвороб його прискорюють; деякі ліки й глибокий спокій — уповільнюють. Оскільки на ній сходиться стільки впливів, частота дихання — це узагальнений сигнал, а не показання якоїсь однієї системи. Дихання також формує ритм серця від удару до удару — цей зв’язок пояснено на сторінці про дихальну синусову аритмію, тож тут він не повторюється.

Як її вимірюють?

Підрахунок вручну. Традиційний спосіб — спостерігати за грудною кліткою або прислухатися й рахувати вдихи. Це здається простим, але помилок буває напрочуд багато. Систематичний огляд ручного підрахунку в дорослих виявив п’ять джерел неточності: ефект усвідомлення знижує частоту, короткі підрахунки, які потім перемножують, її занижують, два спостерігачі — або той самий спостерігач двічі — можуть суттєво розходитися, деякі значення вгадують замість того, щоб порахувати, а багато взагалі не записують [S2]. Огляд рекомендує саме рахувати, а не оцінювати на око, протягом повної хвилини і так, щоб людина про це не знала [S2]. Якщо ви рахуєте власні вдихи, ефект усвідомлення вже закладено в результат; сприймайте це число як приблизне.

Датчики на грудях. Нагрудні пояси вимірюють рух грудної клітки й живота, а приліжкові монітори часто визначають дихання за змінами електричного імпедансу грудної клітки. У лабораторіях сну еталоном зазвичай слугують пояси на грудях і животі (індуктивна плетизмографія). Навіть електронні методи не є точними автоматично: в одному дослідженні у відділенні невідкладної допомоги імпедансний монітор погано узгоджувався з ретельним підрахунком протягом повної хвилини — так само, як і звичайні підрахунки медсестер [S3] (залежить від умов, одне дослідження).

Носимі пристрої під час сну. Годинники й кільця не вимірюють потік повітря. Вони оцінюють дихання за оптичним пульсовим сигналом (фотоплетизмографія, PPG): кожен вдих трохи змінює висоту пульсової хвилі, її часові характеристики та базовий рівень, а алгоритм перетворює ці ритмічні зміни на кількість вдихів за хвилину. Таких алгоритмів багато, і методи їх перевірки різняться [S4]. Кожен виробник використовує власний алгоритм, власне вікно і власні правила відкидання зашумлених даних, і більшість їх не публікує, — тому два пристрої можуть показати різну частоту дихання за ту саму ніч, і жоден із них не помиляється. Стежте за трендом одного пристрою, а не порівнюйте числа різних пристроїв.

Наскільки точні оцінки годинників і кілець? Опублікованих валідаційних даних мало. В одному невеликому дослідженні здорових молодих дорослих частота дихання уві сні, виміряна браслетом на зап’ясті, показала мале систематичне відхилення і малу похибку точності порівняно з поясами на грудях і животі під час нічного дослідження сну [S5]. Це одне дослідження одного пристрою, по одній ночі на людину, з фінансуванням від виробника (попередні дані); воно не говорить про те, як працює будь-який інший годинник чи кільце. Ця сторінка не наводить показників точності для конкретних пристроїв.

Що означає «норма»? Для дорослих у спокої звичний діапазон становить 12–20 вдихів на хвилину. Цей діапазон описує денний підрахунок у спокійної дорослої людини; це не референс для сну, і він нічого не каже про те, що нормально саме для вас. Корисніше порівнювати з вашими власними ночами, виміряними тим самим способом, — як будується особиста базова лінія, пояснено на сторінці базова лінія HRV, і тут діє та сама логіка.

Що на неї впливає?

• Сон і фаза сну. Уві сні дихання стає поверхневішим, а загальна вентиляція знижується порівняно з неспанням. Чи зростає при цьому сама частота, менш зрозуміло: одне лабораторне дослідження виявило, що дихання уві сні частіше й поверхневіше [S6], інше — що вентиляція знижувалася за рахунок менших вдихів без суттєвої зміни частоти [S7] (залежить від умов). Фаза швидкого сну (REM) — найменш регулярна: спалахи рухів очей супроводжуються частішим і поверхневішим диханням [S8]. Середнє значення за ніч згладжує ці коливання.
• Увага. Коли ви помічаєте своє дихання, воно зазвичай змінюється, а спостереження знижує підраховану частоту [S2]. Практика повільного дихання знижує її навмисно; що ця практика дає і чого не дає, розглянуто на сторінці про повільне дихання.
• Хвороба і гарячка. У великій вибірці користувачів носимих пристроїв, які хворіли на COVID, частота дихання і частота серця під час хвороби зазвичай зростали [S12] (попередні дані, одне дослідження). Гарячка та інфекції загалом можуть прискорювати дихання; окремого дослідження про гарячку ця сторінка не наводить.
• Ліки. Опіоїди можуть пригнічувати дихання. Серйозні події під час знеболення трапляються нечасто, але про летальні випадки регулярно повідомляють [S9]. Інші ліки із седативною дією та алкоголь теж можуть уповільнювати дихання. Ніколи не змінюйте ліки через показання носимого пристрою; порадьтеся з лікарем.
• Вагітність. У великій когорті здорових вагітностей, виміряних стандартним клінічним спостереженням, частота дихання не змінювалася впродовж вагітності [S10] (залежить від умов, одне когортне дослідження). Задишка під час вагітності трапляється часто з інших причин, і сама частота дихання не є надійним орієнтиром щодо неї.
• Інші повсякденні чинники. Фізичне навантаження підвищує частоту дихання під час зусилля і невдовзі після нього; тривога, біль і тепле приміщення можуть підвищувати її в спокої; а на висоті дихання частішає, поки організм адаптується, — див. статтю дихання й акліматизація до висоти. Ці чинники широко визнані, але ця сторінка не посилається на окреме дослідження для кожного з них, тож сприймайте їх як загальний контекст, а не як виміряні ефекти.

Що показують дані?

Залежить від умов — клінічна ознака тривоги. У лікарнях аномальна частота дихання передбачає потенційно серйозні події, а підвищена частота — одна з найраніших ознак того, що стан пацієнта погіршується [S1]. Частоту дихання зазвичай включають до систем раннього попередження (track-and-trigger) — шкал, які перетворюють життєві показники на єдиний рівень тривоги [S2]. У Великій Британії Національна шкала раннього попередження Королівського коледжу лікарів, нині в оновленій другій версії, — стандартна система, за якою NHS розпізнає гостре захворювання та погіршення стану [S13]. Ці дані стосуються пацієнтів і виражених відхилень, виміряних у клінічних умовах. Вони не означають, що невелика зміна від ночі до ночі на годиннику має таку саму вагу.

Залежить від умов — наскільки якісне саме число. Цінність записаної частоти дихання залежить від того, наскільки ретельно її виміряли. Ручні підрахунки схильні до систематичних і випадкових похибок [S2], а приліжковий електронний монітор в одному дослідженні у відділенні невідкладної допомоги цієї проблеми не розв’язав [S3].

Попередні дані — нічне зростання як рання ознака хвороби. Два дослідження з носимими пристроями вивчали частоту дихання уві сні на початку COVID:

• В одному ретроспективному дослідженні одного пристрою, що носять на зап’ясті, модель, побудована на змінах нічної частоти дихання, виявила меншість інфекцій за два дні до появи симптомів і більшість — до третього дня симптомів [S11]. Це одне дослідження в людей, які вже мали симптоми, з невеликими валідаційними групами; кілька авторів працювали у виробника пристрою або отримували від нього фінансування.
• У великій самовідібраній вибірці користувачів одного виробника частота дихання і частота серця під час COVID зазвичай зростали, а HRV знижувався [S12]. Це одне обсерваційне дослідження з діагнозами з власних слів учасників; усі автори фінансувалися виробником.

Жодне з цих досліджень не є валідованим діагностичним тестом. Обидва вказують на ту саму закономірність, що й у випадку пульсу в спокої: корисний сигнал — це стійке зростання відносно вашої власної базової лінії впродовж більш ніж однієї ночі, а не одне високе значення. Одна ніч із високою частотою може бути наслідком алкоголю, пізньої вечері, теплої спальні чи неспокійної ночі. Як виникають коливання від дня до дня, пояснено на сторінці чому HRV змінюється від дня до дня.

Частота дихання і HRV. Частота дихання сильно впливає на варіабельність серцевого ритму (HRV): повільніше дихання спричиняє більші, пов’язані з диханням коливання частоти серця, частіше — менші. Тому зміна частоти дихання може зрушити ваш HRV, навіть якщо більше нічого не змінилося. Механізм описано на сторінці дихання і HRV, а що це означає для тлумачення HRV з носимих пристроїв — на сторінці про точність HRV з носимих пристроїв.

Про що частота дихання не говорить

• Це не діагноз. Число в межах звичного діапазону чи поза ним саме по собі не свідчить ні про здоров’я, ні про хворобу.
• Лікарняні дані не переносяться на годинник. Уявлення про частоту дихання як ознаку погіршення стану походить від пацієнтів і виражених змін [S1] [S2]; це не привід хвилюватися через невеликі нічні коливання.
• Числа різних пристроїв не взаємозамінні. Кожен годинник, кільце чи браслет оцінює дихання по-своєму; розбіжність між пристроями — не зміна у ваших легенях.
• Денний самопідрахунок — не значення уві сні. Коли ви рахуєте власні вдихи, вони змінюються [S2]; порівнюйте подібне з подібним.
• Окремі дослідження з носимими пристроями — не тести. Дані про COVID — попередні й походять із досліджень, пов’язаних із виробниками [S11] [S12].
• Коли звернутися до лікаря. Як загальна пересторога: зверніться до лікаря, якщо вам бракує повітря в спокої або якщо часте дихання супроводжують гарячка, кашель, запаморочення, сплутаність свідомості чи інші симптоми, що вас турбують. Біль у грудях або сильна задишка потребують невідкладної допомоги — не чекайте тренду на носимому пристрої. Якщо ви берете свої дані на прийом, стаття лікарі та ваші дані пояснює, що пульмонолог або сомнолог може і чого не може з ними зробити.

В ONDA

Частота дихання — один із трьох сигналів у базовій лінії ONDA разом із пульсом у спокої та HRV. ONDA зчитує частоту дихання з Apple Health — туди її записує Apple Watch або будь-який пристрій, застосунок якого її туди синхронізує, — і будує вашу особисту базову лінію за 14 днів. Застосунок порівнює ваш останній день із даними з вашим власним коридором, а не з популяційною нормою, і позначає зміну лише тоді, коли вона також перевищує мінімальні пороги: пульс у спокої вищий щонайменше на 5 уд/хв, HRV нижчий щонайменше на 15%, частота дихання вища щонайменше на 2 вдихи на хвилину. ONDA не обчислює частоту дихання уві сні самостійно, нічого не стверджує про її точність і нічого не діагностує [S14]. Докладніше — у статті ваша частота дихання: нічне число і на сторінці що вимірює ONDA.