横隔膜および四肢の筋肉収縮性に対する急性高炭酸ガスの影響

この研究の目的は、急性高炭酸ガスが四肢の筋肉と横隔膜収縮性を抑制するかどうかを判断することでした。12人の被験者が2回の別々の機会に20分間8％CO2を呼吸しました。あるとき、Twitch経端炎の圧力（PDI）は、CO2呼吸の前と2、10、および30分後の頸部磁気刺激および経皮的刺激の両方で得られました。さらに、頸部磁気刺激を使用して5人の被験者のCO2呼吸中にTwitch PDIが得られました。他の機会に、内転筋の緊張性尺骨神経刺激中に内転筋のけいれん力が測定され、CO2呼吸の前、最中、および後に動脈化された静脈血液ガス測定が得られました。Twitch PDIは、CO2呼吸後いつでもベースラインと有意な差はありませんでした。同様に、Twitch PDIは、CO2呼吸期間の最初から終了まで有意に変化しませんでした。対照的に、内転筋のけいれん力は、CO2呼吸後2分後のベースラインよりも有意に少なかった（P <0.01）。さらに、CO2呼吸中に、内転筋のけいれん力は大幅に低下し、8分で統計的有意性に達し、さらに13分ずつ減少し、その後プラトーになりました。CO2呼吸の最後の2分間で、付加体細胞系けいれん力は平均86.5 +/-ベースライン値の2.7％でした（P <0.0007）。CO2呼吸中、PCO2は60.1 +/- 0.5 mm Hgに上昇しましたが、PHは7.27 +/- 0.004ユニットに低下しました。呼吸8％CO2は、平均54.74 +/- 4.90 L/minのCO2呼吸の最後の瞬間に、中程度の高プネアと微小換気を誘発しました。このHyperpNeaがけいれんを強化するのに十分なほどの横隔膜活動を強化しないようにするために、5人の被験者が別の機会に自発的にCO2 Hyperpneaを模倣しました。Twitch PDIは、自発的な模倣の後、いつでもベースラインと有意な違いはありませんでした。ひきつりの収縮性の変化を我々の微調整測定によって見逃さないようにするために、4人の被験者で10 Hzでの両側経皮性横隔神経刺激中にPDIが測定されました。繰り返しますが、10 Hzの刺激中のPDIは、CO2呼吸後のいつでもベースラインと有意な差はありませんでした。結論として、（1）急性中程度の高炭酸ガスは、四肢の筋肉の収縮性を軽度に抑制し、（2）急性中程度の高炭酸症は横隔膜収縮性に有意な変化をもたらさなかった。

The purpose of this study was to determine whether acute hypercapnia depresses limb muscle and diaphragmatic contractility. Twelve subjects breathed 8% CO2 for 20 min on two separate occasions. On one occasion, twitch transdiaphragmatic pressure (Pdi) was obtained during both cervical magnetic and transcutaneous stimulation before and 2, 10, and 30 min after CO2 breathing. In addition, twitch Pdi was obtained during CO2 breathing in five subjects using cervical magnetic stimulation. On the other occasion, adductor pollicis twitch force was measured during transcutaneous supramaximal ulnar nerve stimulation and arterialized venous blood gas determinations were obtained before, during, and after CO2 breathing. Twitch Pdi was not significantly different from baseline at any time after CO2 breathing. Similarly, twitch Pdi did not significantly change from the beginning to the end of the period of CO2 breathing. In contrast, adductor pollicis twitch force was significantly less than baseline 2 min after CO2 breathing (p < 0.01). Furthermore, during CO2 breathing, adductor pollicis twitch force fell significantly, reaching statistical significance at 8 min, decreasing still further by 13 min, and then plateauing. During the final 2 min of CO2 breathing, adductor pollicis twitch force averaged 86.5 +/- 2.7% of the baseline value (p < 0.0007). During CO2 breathing, Pco2 rose to 60.1 +/- 0.5 mm Hg, whereas pH fell to 7.27 +/- 0.004 units. Breathing 8% CO2 elicited a moderate hyperpnea, and minute ventilation during the final minute of CO2 breathing averaged 54.74 +/- 4.90 L/min. To ensure that this hyperpnea did not augment diaphragmatic activity enough to potentiate the twitch, five subjects voluntarily mimicked their CO2 hyperpnea on a separate occasion. Twitch Pdi was not significantly different from baseline at any time after voluntary mimicking. To ensure that changes in diaphragmatic contractility were not missed by our twitch measurements, Pdi was measured during bilateral transcutaneous phrenic nerve stimulation at 10 Hz in four subjects. Again, Pdi during 10 Hz stimulation was not significantly different from baseline at any time after CO2 breathing. In conclusion, (1) acute moderate hypercapnia mildly depresses limb muscle contractility, and (2) acute moderate hypercapnia did not produce significant changes in diaphragmatic contractility.