Vliv inhalovaného oxidu dusnatého na mrtvý prostor u CHOPN

Tato studie zahrne 20 současných nebo bývalých kuřáků, kteří splňují kritéria pro mírnou chronickou obstrukční plicní nemoc (COPD), měřená testy funkce plic. Účast je dobrovolná a účastníci mohou ze studie kdykoli odstoupit.

Postupy:

Všeobecná lékařská prohlídka: Všichni účastníci podstoupí fyzickou prohlídku vedenou lékařem. Souběžně podávané léky budou zaznamenány stejně jako tělesná výška a hmotnost; krevní tlak; rytmus srdeční frekvence pomocí 12svodového elektrokardiogramu (EKG); a saturaci krve kyslíkem. Lékař identifikuje všechny kontraindikace zátěžového testování, které by bránily bezpečné účasti.

Plicní funkční testy: Standardní plicní funkční testy zahrnují: spirometrii (měření dechového průtoku během maximálního dechu směrem ven); tělo pletysmografie (měření objemů plic); difuzní kapacita pro oxid uhelnatý (DLCO; měření výměny plynu přes plíce); manévry maximálního nádechového tlaku (MIP) a maximálního výdechového tlaku (MEP) (hodnocení síly dýchacích svalů); a impulsní oscilometrie (IOS; měření mechaniky plic). Každý test bude proveden alespoň 2-3krát, aby byly výsledky konzistentní. U všech testů bude účastník dýchat gumovým náustkem s nasazenými nosními svorkami, aby uzavřel nosní průchod.

Kardiopulmonální zátěžové testy: Účastníci provedou cvičení na stacionárním kole při každé návštěvě. Při cvičení budou dýchat přes náústek s nasazenými nosními svorkami, což umožňuje zaznamenávání fyziologických proměnných během cvičení dech po dechu. U každého testu začne účastník sezením na kole v klidu (bez šlapání) po dobu přibližně 6 minut, aby si stanovil konzistentní měření svého základního dýchání. Poté začnou šlapat po dobu 1 minuty bez odporu při zahřívání. Zátěž se pak zvýší buď o 10 wattů každou minutu (1. návštěva), nebo na konstantní pracovní rychlost, která bude udržována po dobu 4 minut (2-5 návštěv). Každé 2 minuty bude účastník požádán, aby se úplně nadechl (manévr inspirační kapacity (IC)). Účastník bude také požádán, aby pomocí 10bodové Borgské stupnice ohodnotil své nepohodlí při dýchání, nepohodlí v nohách, jak nepříjemné je jejich dýchání a jak obtížné je nadechnout se a vydechnout.

EMG bránice a měření respiračního tlaku: Před cvičením bude do nosních cest a hrdla aplikován topický anestetický sprej a zkušený personál zavede tenký katétr (průměr 2 mm) nosem do krku a do jícnu (" potravinová trubice") a horní část žaludku. Tento katétr měří elektrickou aktivitu (EMG) bránice, což poskytuje užitečné informace o inspiračním pohonu k dýchání. Měří také tlaky v jícnu na hrudi i v žaludku, což poskytuje užitečné informace o práci dýchání a dechové mechanice.

Odběr krve: Malé vzorky krve budou odebrány z ušního lalůčku před cvičením, ve 2minutových intervalech během cvičení a po cvičení. Ušní lalůček účastníka bude během základní doby odpočinku a cvičení zahříván pomocí teplého, vlhkého hadříku (zajišťujícího dostatečné prokrvení povrchu kůže). Velmi malá punkce bude provedena pomocí lancety (podobně jako velmi jemný hrot jehly) a krev bude odebrána do malých skleněných zkumavek o velikosti < 1 mm. Tyto vzorky budou analyzovány na obsah krevních plynů (kyslík a oxid uhličitý), proměnné potřebné pro výpočet mrtvého prostoru (podíl plic neschopných adekvátně se podílet na výměně plynů).

Design studie: Toto bude jednocentrová, randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná zkřížená studie hodnotící účinky inhalovaného oxidu dusnatého na intenzitu dušnosti a fyziologické reakce na standardizovaný cvičební úkol. Po udělení písemného informovaného souhlasu účastníci absolvují 5 návštěv, každou ráno s odstupem 2–7 dnů.

Návštěva 1 (screening): Účastníci budou mít podrobnou anamnézu a fyzikální vyšetření provedené studijním lékařem. Účastníkům budou také vyhodnoceny příznaky CHOPN pomocí standardních písemných dotazníků [upravená stupnice dušnosti Medical Research Council (mMRC), základní index dušnosti (BDI) a test na hodnocení CHOPN (CAT)]. Tyto dotazníky budou účastníkovi vysvětleny personálem studie a budou použity ke zjištění, zda účastníci splňují kritéria střední až těžké dušnosti související s aktivitou. Účastníci poté podstoupí řadu testů funkce plic v klidu, aby se určila funkce plic. Účastníci absolvují příznakově omezený, přírůstkový zátěžový test kardiopulmonální zátěže na stacionárním kole, aby určili jejich maximální pracovní rychlost (Wmax). Účastník bude cvičit na kole tak dlouho, jak jen bude moci, přičemž odpor se každou 1 minutu zvyšuje o 10 wattů (viz popis výše). Srdeční stav bude monitorován pomocí 12svodového EKG. Během cvičení bude monitorována srdeční frekvence, saturace kyslíkem (SpO2) a krevní tlak.

Návštěva 2 a 3 (záběh): Účastníci se seznámí se 4minutovým standardizovaným cyklickým zátěžovým testem a dýchacím přístrojem, který bude absolvován pro zbývající návštěvy. Tento cyklický zátěžový test bude prováděn při konstantní zátěži. Počáteční zvolený odpor bude 75 % jejich maximálního pracovního zatížení (Wmax; stanoveno ze zátěžového testu při návštěvě 1) s úpravou zátěže podle potřeby. Cílem výsledného 4minutového zátěžového testu je mít standardizovaný protokol, který účastníkům umožní dostatečně se zadýchat, aby vyhodnotili potenciální terapeutický účinek oxidu dusnatého, aniž by byl tak intenzivní, aby jim bránil v dokončení testu.

Návštěvy 4 a 5 (Léčba): Účastníci absolvují 4minutový cvičební test při pracovní rychlosti stanovené v návštěvách 2 a 3 při dýchání ze směsi plynů sestávající buď z 1) inhalovaného oxidu dusnatého (800 ppm) nebo 2) placebo (vzduch v místnosti), každé na pozadí vzduchu v místnosti (21 % kyslík; zbytek dusík). Testy při návštěvách 4 a 5 budou zahrnovat podrobná měření elektrické aktivity bránice (EMG) a respirační mechanická měření. Vzorky krve budou odebírány, jak je popsáno výše: před cvičením, ve 2minutových intervalech během cvičení a na konci cvičení.