Lihavuus eli obesiteetti on yhä yleisempi terveysongelma länsimaissa. Suomalaisista aikuisista yli 50 % on ylipainoisia eli heidän painonsa suhteessa pituuteen (BMI, body mass index) on yli 25 kg/m2. Lihaviksi luokitellaan henkilöt, joiden BMI on yli 30 kg/m2; heitä on suomalaisessa väestössä yli 20 %. Aktiivista hoitoa vaativasta vaikeasta lihavuudesta (BMI yli 35 kg/m2) kärsii yli 10 % suomalaisista. Sairaalloisena lihavuutena pidetään tilannetta, jos BMI on yli 40 kg/m2.
Lihavuus liittyy riskitekijänä erityisesti kohonneeseen verenpaineeseen ja diabetekseen sekä uniapneaan eli hengityskatkoksiin unen aikana. Lihavilla esiintyy myös normaalipainoisiin verrattuna enemmän astmaa.
Hengityksen vaikeutuminen on lihavuuteen liittyvä hyvin yleinen ongelma, mikä on lihavuutta käsittelevässä kirjallisuudessa Suomessa valitettavasti unohdettu.
Lihavuus haittaa aina, enemmän tai vähemmän, hengityksen mekaniikkaa ja keuhkojen kaasujenvaihduntaa. Muutokset johtavat helposti rasitushengenahdistukseen jo kevyen liikunnan aikana.
Keskivartalolihavuus haittaa hengitystä eniten
Erityisen ongelmallista hengenahdistuksen kannalta on keskivartalo- eli vyötärölihavuus, joka on yhä yleisempi lihavuuden muoto nykyisin. Merkittävä terveyttä ja hengitystä haittaava vyötärölihavuus on kyseessä, jos vyötärön ympärysmitta on miehellä yli 100 cm ja naisella yli 90 cm. Suomalaisista aikuisista peräti 30 %:lla vyötärön ympärysmitta ylittää nämä rajat.
Ylimääräisen rasvakudoksen kertyminen vatsaontelon sisäelinten ympäristöön ja vatsanpeitteisiin vaikeuttaa tärkeimmän sisäänhengityslihaksen, pallean, mekaniikkaa. Keskivartalolle kertyvä rasvamassa lisää vatsaontelon painetta, jolloin pallean supistuminen eli palleakaaren oikaiseminen sisäänhengityksessä vaatii suurempaa lihasvoimaa kuin normaalitilanteessa. Työmäärä riittävän hengitysliikkeen saavuttamiseksi kasvaa. Tätä ongelmaa havainnollistaa kuva .
Keskivartalolihavalla henkilöllä valtimoveren happipitoisuus on usein pienentynyt makuuasennossa, koska lihavuuden aiheuttamat hengityksen muutokset, erityisesti keuhkotuuletuksen jakautumisen epätasaisuus suhteessa keuhkoverenkiertoon, ovat tällöin korostuneet painovoiman takia. Kun tällaisen henkilön valtimoveren happipitoisuutta seurataan pystyyn nousun jälkeen, se muuttuu usein normaaliksi. Tällöin pallea taas pääsee liikkumaan vapaammin alaspäin ja keuhkojen tuuletus paranee ja jakautuu keuhkoissa tasaisemmin. Tällainen koe on jopa hyvä diagnostinen testi makuuasennossa todetun valtimoveren hapenpuutteen syyn selvittämiseksi lihavalla henkilöllä.
Tutkimuksissa on todettu, että vyötärölihavuus voi liittyä keuhkojen toiminnan heikentymiseen riippumatta iästä, sukupuolesta tai painoindeksistä. Vaikka painoindeksi olisi normaali, suurentunut vyötärön ympärysmitta on hengitykselle haitallista.
Rintakehää peittävän ihonalaisen rasvakudoksen paksuuntuessa myös rintakehä jäykistyy. Rintakehän liikuttaminen myös etusuuntaan vaikeutuu sisäänhengityksessä ja vaatii lisää lihastyötä.
Hengästymisen mekanismit lihavuudessa
Kasvanut vatsaontelon paine ja keuhkoja ympäröivä ylimääräinen kudosmassa estävät rintaontelon ja siten myös keuhkojen laajentumista sisäänhengityksessä ja pyrkivät puristamaan keuhkoja kasaan uloshengityksen lopussa. Onkin selvästi osoitettu, että keuhkojen tilavuus lepohengityksen aikana pienenee ja hengitys tapahtuu pienemmällä keuhkojen ilmatäytteisyystasolla. Uloshengityksen varatila pienenee (vrt. kuva), mikä voi tulla ongelmaksi fyysisen rasituksen aikana. Myös keuhkojen kokonaistilavuus (TLC) voi pienentyä liikalihavuuden seurauksena. Samalla keuhkojen kertahengitystilavuus eli tilavuus yhden tavallisen hengityksen aikana (TV) pienenee sekä levossa että rasituksessa.
Nämä tilavuusmuutokset ovat omiaan heikentämään keuhkojen mekaniikkaa ja kaasujenvaihdunnan tehokkuutta. Yhtenä seurauksena on se, että hengitystaajuus rasituksessa nousee nopeasti tavallista korkeammaksi. Henkilö voi tuntea läähättävänsä fyysisen rasituksen aikana, koska hengitys on normaalia pinnallisempaa.
Lihavuuden aiheuttamat keuhkojen tilavuusmuutokset levossa ja rasituksen aikana on esitetty kuvassa .
Koska lihava henkilö hengittää normaalia pienemmällä keuhkojen ilmatäytteisyyden tasolla, keuhkoihin voi tulla pienten keuhkoputkien ahtautumista, mikä lisää ilmanvirtauksen vastusta ja hengitykseen tarvittavaa työtä. Erittäin lihavan henkilön uloshengityksessä voi tästä syystä joskus kuulla vinkunaa.
Hengitysteiden ahtautumisesta seuraa myös kaasujenvaihdunnan häiriöitä; keuhkorakkuloiden tuuletus muuttuu normaalia epätasaisemmaksi ja keuhkoihin ilmaantuu tuuletuksen ja verenkierron keskinäisen jakautumisen häiriöitä, jotka huonontavat keuhkoissa tapahtuvaa veren hapetusta. Näin valtimoveren happipitoisuus voi lihavilla pienentyä, ja elimistö pyrkii korjaamaan tilanteen kiihdyttämällä hengitystä happipitoisuutta aistivien tuntokerästen ohjaamana.
Lihavalla henkilöllä vaikeutunut hengitys kuluttaa normaalia enemmän hengityslihasten energiaa. Kuten kuvasta nähdään, hengityslihaksiston hapenkulutus rasituksessa nousee voimakkaasti; tällöin käytettävissä olevasta hapesta pienempi osa jää muiden työtä tekevien lihasten käytettäväksi. Hengitystaajuus nousee normaalia nopeammin ja hengitystyön osuus kokonaisenergiankulutuksesta kasvaa poikkeavan suureksi. Seurauksena on hengenahdistusoire ja väsyminen.
Kuvassa on vertailtu hengenahdistusoireen kehittymistä rasituksessa lihavalla, keuhkoahtaumatautia sairastavalla, sydämen vajaatoimintaa sairastavalla ja terveellä. Esitetyt tapaukset edustavat kohtalaisen vaikeaa sairautta tai lihavuutta.
Lihavuus ja verenkertoelimistön kunto
Lihavien henkilöiden rasitushengenahdistus ei useinkaan johdu ainoastaan vaikeutuneesta keuhkojen mekaniikasta tai kaasujenvaihdunnasta. Tällaisen henkilön verenkierron kapasiteetti on usein normaalia pienempi suhteutettuna kehon painoon. Tämä liittyy tavallisesti siihen tosiasiaan, että hyvin lihava henkilö ei halua tai pysty liikkumaan riittävästi pitääkseen verenkiertoelimistön kuntoa hyvänä, varsinkaan, jos paino on noussut nopeasti.
Rasitushengenahdistuksen syynä ovatkin varsin usein sekä keuhkojen toimintaan liittyvät ongelmat että huono verenkiertoelimistön kunto ja siihen liittyvä heikentynyt lihasverenkierto.
Ylimääräiset kilot kehossa lisäävät myös liikuntaan tarvittavaa työmäärää. Ylipainoisen henkilön kävely tai juoksu tietyllä nopeudella vaativat suuremman työmäärän kuin normaalipainoisen henkilön. Tällä seikalla saattaa olla positiivisena vaikutuksena se, että esimerkiksi kävellessä liikuntaan tarvittavan työn ja siten liikuntaharjoituksen määrä on suurempi kuin normaalipainoisella samaa nopeutta kävelevällä henkilöllä. Tämä voi parantaa verenkiertoelimistön kuntoa.