Effekten af ​​inhaleret nitrogenoxid på deadspace ved KOL

Denne undersøgelse vil rekruttere 20 nuværende eller tidligere rygere, som opfylder kriterierne for mild kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL), målt ved lungefunktionstest. Deltagelse er frivillig, og deltagerne kan til enhver tid trække sig fra undersøgelsen.

Procedurer:

Generel lægeundersøgelse: Alle deltagere vil gennemgå en fysisk undersøgelse udført af en læge. Samtidig medicin vil blive registreret samt kropshøjde og vægt; blodtryk; hjerterytme ved hjælp af et 12-aflednings elektrokardiogram (EKG); og blodets iltmætning. Lægen vil identificere eventuelle kontraindikationer til træningstest, som ville forhindre sikker deltagelse.

Lungefunktionstests: Standard lungefunktionstests omfatter: spirometri (måling af respiratorisk flow under en maksimal vejrtrækning udad); kropsplethysmografi (måling af lungevolumener); diffusionskapacitet for carbonmonoxid (DLCO; måling af gasudveksling over lungen); maksimalt indåndingstryk (MIP) og maksimalt udåndingstryk (MEP) manøvrer (vurdering af respiratorisk muskelstyrke); og impulsoscillometri (IOS; måling af lungemekanik). Hver test udføres mindst 2-3 gange for at sikre, at resultaterne er konsistente. For alle tests vil deltageren trække vejret gennem et gummimundstykke med næseklemmer på for at tilstoppe næsepassagen.

Hjerte-lunge-træningstest: Deltagerne udfører træning på en stationær cykel ved hvert besøg. Mens de træner, vil de trække vejret gennem et mundstykke med næseklemmer på, hvilket giver mulighed for åndedræt-for-ånde-registrering af fysiologiske variabler under hele træningen. For hver test vil deltageren begynde med at sidde på cyklen i ro (ingen pedal) i cirka 6 minutter for at etablere et konsistent mål for deres baseline vejrtrækning. De vil derefter begynde at træde i pedalerne i 1 minut uden modstand mod opvarmning. Belastningen vil derefter stige enten med 10 watt hvert minut (besøg 1) eller til en konstant arbejdshastighed, der opretholdes i 4 minutter (besøg 2-5). Hvert 2. minut vil deltageren blive bedt om at tage en fuld vejrtrækning hele vejen ind (en inspiratorisk kapacitet (IC) manøvre). Deltageren vil også blive bedt om at vurdere deres vejrtrækningsbesvær, ubehag i benene, hvor ubehageligt deres vejrtrækning føles, og hvor svært det er at trække vejret ind og ud ved hjælp af en 10-punkts Borg-skala.

Diafragma EMG og respirationstrykmålinger: Før træning vil en lokal bedøvelsesspray blive påført næsepassagerne og svælget, og et tyndt kateter (diameter 2 mm) vil blive indsat af erfarent personale gennem næsen ned i svælget og ind i spiserøret (" madsonde") og den øverste del af maven. Dette kateter måler den elektriske aktivitet (EMG) af mellemgulvet, hvilket giver nyttige oplysninger om den inspiratoriske drift til at trække vejret. Den måler også trykket i spiserøret i brystet såvel som i maven, hvilket giver nyttige oplysninger om arbejdet med vejrtrækning og vejrtrækningsmekanik.

Blodprøvetagning: Små prøver af blod vil blive taget fra øreflippen før træning, med 2 minutters intervaller under træning og efter træning. Deltagerens øreflip vil blive opvarmet med en varm, fugtig klud (som sikrer tilstrækkelig blodgennemstrømning til hudoverfladen) i hele baseline-hvileperioden og træningen. En meget lille punktering vil blive foretaget ved hjælp af en lancet (svarende til en meget fin nålespids), og blod vil blive opsamlet i små glasrør < 1 mm i størrelse. Disse prøver vil blive analyseret for deres blodgasindhold (ilt og kuldioxid), variabler, der er nødvendige for at beregne dødt rum (den andel af lungen, der ikke er i stand til at deltage tilstrækkeligt i gasudveksling).

Undersøgelsesdesign: Dette vil være et enkeltcenter, randomiseret, dobbeltblindt, placebokontrolleret crossover-studie, der evaluerer virkningerne af inhaleret nitrogenoxid på intensiteten af ​​åndenød og de fysiologiske reaktioner på en standardiseret træningsopgave. Efter at have afgivet skriftligt informeret samtykke vil deltagerne gennemføre 5 besøg, hver om morgenen med 2-7 dages mellemrum.

Besøg 1 (Screening): Deltagerne vil få taget en detaljeret sygehistorie og fysisk undersøgelse udført af en undersøgelseslæge. Deltagerne vil også få deres symptomer på KOL evalueret ved hjælp af standard skriftlige spørgeskemaer [modificeret Medical Research Council (mMRC) dyspnøskala, Baseline Dyspnø Index (BDI) og COPD Assessment Test (CAT)]. Disse spørgeskemaer vil blive forklaret for deltageren af ​​undersøgelsens personale og vil blive brugt til at afgøre, om deltagerne opfylder kriterierne for at have moderat til svær aktivitetsrelateret åndenød. Deltagerne vil derefter gennemgå en række lungefunktionstests i hvile for at bestemme lungefunktionen. Deltagerne vil gennemføre en symptombegrænset, inkrementel arbejdsbelastning, hjerte-lunge-træningstest på en stationær cykel for at bestemme deres maksimale arbejdshastighed (Wmax). Deltageren vil træne på cyklen så længe de kan, med modstanden øget med 10 Watt hvert 1. minut (se beskrivelse ovenfor). Hjertestatus vil blive overvåget med 12-aflednings-EKG. Puls, iltmætning (SpO2) og blodtryk vil blive overvåget under træningen.

Besøg 2 & 3 (indkøring): Deltagerne vil blive bekendt med den 4-min. standardiserede cyklustræningstest og åndedrætsapparat, som vil blive gennemført for de resterende besøg. Denne cykeltræningstest udføres ved konstant belastning. Den valgte startmodstand vil være 75 % af deres maksimale arbejdsbelastning (Wmax; bestemt ud fra træningstest i besøg 1) med justeringer af belastningen efter behov. Målet med den resulterende 4-minutters træningstest er at have en standardiseret protokol, der gør det muligt for deltagerne at blive tilstrækkelig forpustede til at vurdere den potentielle terapeutiske effekt af nitrogenoxid, mens den ikke er så intens, at den forhindrer dem i at gennemføre testen.

Besøg 4 og 5 (Behandling): Deltagerne vil gennemføre den 4-minutters cyklustræningstest ved den arbejdshastighed, der er fastsat i besøg 2 og 3, mens de trækker vejret fra en gasblanding bestående af enten 1) inhaleret nitrogenoxid (800 ppm) eller 2) placebo (rumluft), hver på baggrund af rumluft (21 % oxygen; resten nitrogen). Tests ved besøg 4 og 5 vil omfatte detaljerede målinger af membranens elektriske aktivitet (EMG) og respiratoriske mekaniske målinger. Blodprøver vil blive indsamlet som beskrevet ovenfor: før træning, med 2-minutters intervaller under træningen og ved slutningen af ​​træningen.