Zlepšuje plicní rehabilitace dýchání pacientů s CHOPN (PR-COPD)

Účelem této studie je zjistit, zda 8týdenní plicní rehabilitace může snížit neuromechanické odpojení (rozdíl mezi úsilím/poháněním k dýchání a dýchací reakcí) u pacientů s CHOPN a určit, zda je toto snížení spojeno se zlepšením obou intenzita a kvalitativní rozměry dušnosti při zátěži.

Plicní rehabilitace je cvičební a vzdělávací intervence navržená tak, aby pomohla pacientům vyrovnat se s dušností a efektivně cvičit. Programy plicní rehabilitace, které zahrnují pohybový trénink, jsou nejúčinnější nefarmakologickou metodou snižování dušnosti u CHOPN. Přesné mechanismy zmírnění dušnosti po zátěžovém tréninku však stále nejsou známy. Pochopení patofyziologických základů tohoto oslabujícího symptomu je zásadní pro vývoj účinných strategií pro léčbu dušnosti založených na symptomech.

Účastníci s CHOPN se budou hlásit do cvičební laboratoře na 3 samostatných návštěvách. Návštěva 1 bude sloužit jako úvodní screeningová návštěva, kdy účastníci poskytnou písemný informovaný souhlas před seznámením se všemi testovacími postupy a stupnicemi symptomů, po kterém následuje provedení zátěžového testu přírůstkového cyklu. Zbývající 2 experimentální návštěvy budou provedeny bezprostředně před a po 8 týdnech plicní rehabilitace. Návštěvy 2 a 3 budou zahrnovat: dotazníky související se symptomy, testy funkce plic, test funkčních schopností a zátěžový test cyklu konstantní pracovní rychlosti (CWR) při 75 % maximální pracovní rychlosti dosažené během návštěvy 1. Zátěžové testy cyklu CWR budou provedeny pomocí instrumentária jícnového katétru a při obou návštěvách budou získána podrobná fyziologická a senzorická měření. Porovnání údajů z návštěv 2 a 3 bude řešit hypotézy vyšetřovatelů.

Účastníci studie: Studie bude zahrnovat celkem 12 účastníků CHOPN. Plicní rehabilitace: Program plicní rehabilitace poskytuje pacientům s chronickým plicním onemocněním edukaci a cvičební trénink, aby jim pomohl se zvládáním symptomů a zlepšil jejich každodenní schopnost fungovat. 8týdenní program zahrnuje 3 návštěvy týdně po 2 hodinách každé návštěvy (1 hodina vzdělávání a 1 hodina cvičení). Program plicní rehabilitace je obvyklou péčí pro všechny účastníky této studie.

Cvičební protokol: Přírůstkový zátěžový test s omezením příznaků bude proveden na návštěvě 1 pomocí elektronicky bržděného cyklického ergometru 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 10 wattů každou minutu až do omezení příznaků. CWR test provedený na návštěvách 2 a 3 bude sestávat z 1minutového zahřátí následovaného zvýšením pracovní rychlosti na 75 % maximální přírůstkové pracovní rychlosti.

Měření Plicní funkce: Spirometrie, pletysmografie, difuzní kapacita a maximální respirační tlaky budou provedeny při návštěvě 1 podle standardního doporučení. Návštěvy 2 a 3 budou zahrnovat spirometrii, pletysmografii a maximální dechové tlaky. 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 ve vrcholném cvičení 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 pomocí zavedeného dotazníku vybrali kvalitativní deskriptory dušnosti. . Změny dušnosti před intervencí po intervenci budou také hodnoceny pomocí indexu Transition Dyspnea Index.

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, (dechový objem) VT a frekvence dýchání (Vmax 229d s Autoboxem 6200 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 26. 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. Zátěžové testy budou ukončeny na základě stanovených kritérií podle pokynů American College of Sports Medicine.

Respirační mechanika: Diafragmatická elektromyografie (EMGdi) bude měřena pomocí vícepárového elektrodového katetru, který kombinuje dva balónky pro měření esofageálního a žaludečního tlaku. Lidokainový sprej nebo gel (lokální anestetikum) bude použit k zmražení nosu a zadní části krku účastníka. Poté, zatímco účastník usrkává vodu brčkem, zkušený technik zavede účastníkům katétr nosem a přes jícen do žaludku. Katétr bude umístěn na základě síly signálu EMGdi během spontánního dýchání. Nezpracovaný signál EMGdi bude převeden na střední odmocninu (RMS). Maximální efektivní hodnota pro každý vdech bude stanovena mezi komplexy QRS, aby se zabránilo vlivu EKG artefaktu 30. Maximální EMGdi (EMGdimax) bude dosaženo během IC, čichání a maximálního inspiračního tlaku. Poměr EMGdi k EMGdimax bude použit jako index nervového dechového pohonu. K vyjádření mechanické odezvy dýchacího systému bude použit poměr mezi VT a vitální kapacitou (VC). Normalizace pro EMGdimax a VC umožňuje standardizaci intenzity stimulu a srovnání mezi jednotlivci. Neuromechanické odpojení dýchacího systému bude tedy určeno jako poměr (nebo interakce) mezi nervovým pohonem a mechanickou odezvou dýchacího systému (EMGdi/EMGdimax : VT/VC).

Mechanická práce dýchání (WOB) bude určena pomocí modifikovaných Campbellových diagramů, které byly použity dříve. Poddajnost hrudní stěny bude získána z literatury a umístěna tak, jak bylo popsáno výše. WOB bude rozdělen na odporové a elastické komponenty. Tyto údaje budou porovnány s údaji WOB v předchozích studiích CHOPN.

Svalová oxygenace a hemodynamika: Svalová oxygenace bude 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 zákoně. Tyto údaje budou použity pro účely deskriptivního průzkumu, protože existují omezené údaje o okysličení svalů nohou (vastus lateralis) a dýchacích svalů (sternocleidomastoideus, parasternální a interkostální) u pacientů s CHOPN.

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 ± SD, pokud není uvedeno jinak. Popisné charakteristiky pre a postpulmonální rehabilitace, odezvy na cvičení a Borgova hodnocení ve standardizovaných hodnotících bodech (10 wattové přírůstky, inflexe VT/V'E a vrchol) budou porovnány pomocí párových t-testů s Bonferroniho korekcemi tam, kde je to vhodné. Pearsonovy korelační koeficienty budou použity ke zkoumání asociace mezi měřenými proměnnými: neuromechanické odpojení, dechový vzorec, operační objemy plic, Borgovy ratingy a zátěžové proměnné. Důvody pro ukončení cvičení a kvalitativní deskriptory dušnosti budou analyzovány jako statistika frekvence a porovnány mezi před a po plicní rehabilitaci pomocí McNemarova exaktního testu při standardizovaných 10wattových 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).