Hodnocení pocitů dušnosti u pacientů s cystickou fibrózou (CF_Dyspnea)

Účelem této studie je zjistit, zda se pocity dušnosti (dušnosti) kvalitativně a kvantitativně liší u pacientů s cystickou fibrózou (CF) ve srovnání se zdravými kontrolami odpovídající věku a pohlaví během cvičení, a určit, zda lze tyto rozdíly vysvětlit rozdíly ve ventilační reakci na zátěž.

Pochopení progrese dušnosti během cvičení umožní výzkumníkům lépe porozumět patofyziologickým mechanismům tohoto oslabujícího symptomu u pacientů s CF. Komplexnější pochopení mechanismů, které jsou základem námahové dušnosti, může nakonec vést k novým terapeutickým intervencím (farmakologickým i nefarmakologickým), které by pozitivně ovlivnily omezení zátěže u CF. Zdravá kontrolní skupina umožní vyšetřovatelům lépe identifikovat „normální“ fyziologické a percepční reakce na cvičení, takže lze provést přímé srovnání s pacienty s CF.

Experimentální přehled: Účastníci s CF a účastníci zdravé kontroly se budou hlásit do cvičební laboratoře na jednu návštěvu. Nejprve bude získán informovaný souhlas, vyšetření anamnézy, vyhodnocení chronické dušnosti související s aktivitou a antropometrická měření. Poté se subjekty seznámí s cykloergometrem, dýchacím přístrojem a škálami symptomů. Následovat bude jednoduché spirometrické vyšetření. Poté si účastníci odpočinou před přírůstkovým cyklickým zátěžovým testem s omezeným příznakem. Detailní fyziologická a senzorická měření budou získána během seznamovacích a zátěžových testů. Data ze zátěžového testu budou řešit naše hypotézy.

Účastníci studie: Studie bude zahrnovat celkem 40 účastníků. Ze 40 účastníků bude 20 pacientů s CF a 20 budou kontrolní skupiny zdravého věku a pohlaví.

Cvičební protokol: Přírůstkový zátěžový test s omezením příznaků bude proveden pomocí ergometru s elektronickým brzdným cyklem podle doporučených pokynů. Test bude sestávat z klidu v ustáleném stavu po dobu 10 minut, 1 minutového zahřívání při 0 wattech a postupného zvyšování pracovní frekvence o 20 wattů každé 2 minuty až do omezení příznaků.

Seznámení s měřením: Účastníci a kontrolní účastníci budou cvičit na cykloergometru při velmi nízkém pracovním tempu (0W a 20W) po dobu 2 minut při každé intenzitě, aby se seznámili s cykloergometrem, dýchacím přístrojem a stupnicí symptomů (podrobnosti viz níže ).

Plicní funkce: Spirometrie a maximální dechové tlaky budou prováděny podle standardních doporučení. Bude použit komerčně dostupný kardiopulmonální testovací systém (Vmax 229d s Autoboxem 6200 DL; SensorMedics, Yorba Linda, CA) a všechna měření budou vyjádřena jako procento předpokládaných normálních hodnot.

Hodnocení dušnosti: Intenzita dušnosti (definovaná jako „pocit namáhavého nebo obtížného dýchání“) a vnímané nepohodlí nohou budou hodnoceny v klidu, každou minutu během cvičení a při maximální zátěži pomocí upravené 10bodové Borgovy stupnice při všech testovacích návštěvách. Účastníci budou požádáni, aby popsali svou dušnost během cvičení před hodnocením intenzity a na konci cvičení pomocí následujících 3 deskriptorů: (1) „moje dýchání vyžaduje více práce a úsilí“ (práce a úsilí); (2) „Nemohu se dostat dovnitř“ (nespokojená inspirace); (3) „Nemohu dostat ven dostatek vzduchu“ (nespokojený výdech). V jednu chvíli nelze vybrat žádný ze všech 3 deskriptorů. Po ukončení cvičení budou účastníci požádáni, aby verbalizovali svůj hlavní důvod (důvody) pro zastavení cvičení (tj. nepohodlí při dýchání, nepohodlí nohou, kombinace dýchání a nohou nebo nějaký jiný důvod) a aby vybrali kvalitativní deskriptory dušnosti pomocí zavedeného dotazníku. .

Kardiorespirační odezvy na cvičení: Standardní kardiorespirační měření budou zaznamenávána na základě dech po dechu a zprůměrována během 30sekundových epoch, včetně minutové ventilace (V'E), spotřeby kyslíku (VO2), produkce oxidu uhličitého ( CO2), parciální tlak CO2 na konci výdechu, VT a frekvence dýchání (Vmax 229 d s Autoboxem 6 200 DL; SensorMedics, Yorba Linda, CA). Operační objemy (tj. objemy plic na konci výdechu a na konci nádechu) budou odvozeny z manévrů dynamické inspirační kapacity (IC), jak bylo popsáno dříve. Nepřímé měření neurálního respiračního pohonu bude získáno neinvazivně pomocí bipolárních povrchových elektromyografických (EMG) elektrod umístěných nad pravými parasternálními interkostálními a sternocleidomastoidem, jak bylo popsáno dříve. Z bezpečnostních důvodů bude elektrokardiografie monitorována pomocí 12svodového elektrokardiogramu (EKG), krevní tlak bude měřen pomocí ručního tlakoměru a saturace arteriálního kyslíku bude monitorována pomocí pulzní oxymetrie. Všechny zátěžové testy budou provádět zkušení fyziologové. Testy zahrnující pacienty s CF a zdravé kontroly budou pod dohledem lékaře. Zátěžové testy budou ukončeny na základě stanovených kritérií podle pokynů American College of Sports Medicine.

Svalová oxygenace a hemodynamika: Svalová oxygenace bude u všech účastníků neinvazivně monitorována pomocí blízké infračervené spektroskopie. Čtyřkanálový kontinuální vlnový blízký infračervený spektroskop (Oxymon M III, Artinis Medical Systems, BV, Nizozemsko) bude použit ke stanovení oxyhemoglobinu, deoxyhemoglobinu a celkového hemoglobinu měřením útlumu světla při vlnových délkách 760 a 864 nm a bude analyzován. pomocí algoritmů založených na upraveném Beer-Lambertově zákonu. Tato data budou použita pro účely deskriptivního průzkumu ke zkoumání vztahu mezi okysličením svalů nohy (vastus lateralis) a dýchacími svaly (sternocleidomastoideus, parasternální a interkostální) a senzorickými reakcemi na cvičení u pacientů s CF.

Fenotypizace počítačovou tomografií: Stávající snímky počítačové tomografie (CT) hrudníku, získané rutinní klinickou praxí, budou použity pro účely deskriptivního průzkumu ke zkoumání vztahu mezi rozsahem bronchiektázie vs. ucpání hlenu vs. zachycením vzduchu (na základě CT specifického pro CF skórování) na fyziologické a senzorické reakce na cvičení u pacientů s CF.

Inflexní bod vztahu VT a V'E: Data VT budou zprůměrována během 30sekundových epoch a budou vynesena proti V'E v klidu a během všech intenzit cvičení pro každého jednotlivého účastníka. Bod, ve kterém se VT odchyluje od linearity a začíná plató, bude definován jako inflexní bod vztahu VT a V'E. Dva různí pozorovatelé určí inflexní bod pro každého účastníka během přírůstkového cvičebního testu zkoumáním jednotlivých Hey grafů.

Statistická analýza Data budou prezentována jako průměr ± standardní odchylka (SD), pokud není uvedeno jinak. Mezi skupinovými srovnáními (CF vs. zdravá kontrola) pro popisné charakteristiky, odezvy na cvičení a Borgova hodnocení ve standardizovaných hodnotících bodech (20 wattové přírůstky, inflexe VT/minutu ventilace (V'E) a vrchol) budou porovnány pomocí nepárového t- testy s Bonferroniho korekcemi tam, kde je to vhodné. Pearsonovy korelační koeficienty budou použity ke zkoumání asociace mezi měřenými proměnnými: parasternální elektromyografií, dechovým vzorem, operačními plicními objemy, Borgovým hodnocením a proměnnými zátěže. Důvody pro zastavení cvičení a kvalitativní deskriptory dušnosti budou analyzovány jako frekvenční statistika a porovnány mezi kontrolní skupinou a účastníky CF pomocí Fisherova exaktního testu při standardizovaných 20 wattových přírůstcích pracovní frekvence, inflexe VT/V'E a špičkové zátěže. P-hodnota menší než 0,05 bude považována za statisticky významnou. Statistická analýza dat bude provedena pomocí Stata v11.2 (StataCorp, Texas, USA).

Výpočet velikosti vzorku a výkonu: Určení adekvátní velikosti vzorku pro kvalitativní deskriptory dušnosti u CF je obtížné, protože v této populaci existují omezené údaje. Velikost vzorku v této studii je proto založena na předchozích studiích hodnocení intenzity dušnosti a odpovědi VT u pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí během zátěže. V těchto studiích byly zjištěny statisticky významné výsledky s použitím vzorku o velikosti 16 za předpokladů: SD přibližně 1,5 jednotky, rozdíl přibližně 1,5 jednotky nalezený mezi inflexním bodem VT/V'E a vrcholovým cvičením, dva- oboustranný test, 80% výkon a α = 0,05. Velikost vzorku 20 účastníků této studie bude mít pravděpodobně adekvátní sílu pro analýzy výzkumníků.