Statisk lungehyperinflation og sympatisk nerveaktivitet-associeret stor arteriestivhed hos KOL-patienter

KOL er et globalt sundhedsproblem, der påvirker mere end 65 millioner mennesker verden over. Alene i USA oversteg de anslåede medicinske omkostninger tilskrevet KOL 30 milliarder dollars i 2010. En høj procentdel af disse sundhedsomkostninger tilskrives håndteringen af ​​komorbiditeter forbundet med KOL, såsom CVD. Selvom det primært er en lungesygdom, tegner CVD sig for op til 50 % af alle dødsfald blandt personer med KOL. En sandsynlig mekanisme, der bidrager til den øgede CVD-risiko observeret hos personer med KOL, er stor central arterie (dvs. carotis og aorta) stivhed. Forhøjet storarteriestivhed er en robust forudsigelse for CVD-hændelser og dødelighed hos voksne. Specifikt er carotis-femoral pulse wave velocity (CFPWV), referencestandardmålingen af ​​aortastivhed, en robust, uafhængig forudsigelse af koronare hjertehændelser, og halspulsårens stivhed, udtrykt som β-stivhedsindeks, er stærkt forbundet med hændelig slagtilfælde. Både CFPWV og carotis β-stivhed er markant større hos individer med KOL sammenlignet med aldersmatchede kontroller, hvilket tyder på, at disse mekanismer kan bidrage, i det mindste delvist, til den høje CVD-risiko i denne gruppe. Der er dog i øjeblikket et hul i viden om de mekanismer, der fører til øget stor arteriestivhed hos personer med KOL, til dels fordi vurdering af storarteriestivhed blandt individer med KOL har været begrænset til at sammenligne aorta- og halspulsårestivhed hos alle KOL-patienter med ikke -KOL kontrollerer uden at skelne mellem karakteristiske fænotyper af KOL. Som et resultat af denne alt for forsimplede tilgang har det vist sig at være udfordrende at identificere den eller de mekanismer, der er ansvarlige for den accelererede store arteriestivhed blandt KOL-patienter, fordi forskellige mekanismer kan bidrage til stor arteriestivhed i de forskellige fænotyper af KOL. De to vigtigste computertomografi (CT)-kvantificerbare fænotyper, som individer med KOL kan opdeles i, er emfysem- og luftvejsdominerende fænotyper. KOL-patienter med en luftvejsdominerende fænotype udviser karakteristiske tegn på små luftvejssygdomme, herunder øget luftvejsvægtykkelse, øget luftvejsbetændelse og en større koncentration af slimekssudater i de små ledende luftveje. Denne strukturelle ombygning fører til, at en større mængde luft bliver fanget i luftvejene ved resterende volumen og øger hvilevolumen af ​​lungerne, hvilket producerer statisk lungehyperinflation. KOL-patienter med en luftvejsdominerende fænotype har lidt eller ingen emfysem og tegner sig for op til 60 % af alle milde til moderate KOL-patienter (dvs. Globalt initiativ for KOL; GOLD stadium 1-2) og op til 25 % af alle svær-meget svær KOL-patienter (GULD 3-4). Selvom luftvejsdominerende patienter typisk er i de tidligere stadier af KOL-progression, har de større CVD-risiko end emfysem-prædominerende KOL-patienter, som udgør størstedelen af ​​svær-meget svær (GOLD 3-4) KOL-patienter. Imidlertid forbliver de mekanismer, der er ansvarlige for den øgede CVD-risiko påvist hos patienter, der dominerer luftvejene, uklare. Vores foreløbige data viser, at statisk lungehyperinflation er stærkt forbundet med halspulsåren og aortastivhed. Disse data tyder på, at statisk lungehyperinflation kan være en mekanisme, der bidrager til den højere CVD-risiko i luftvejsdominerende fænotyper af KOL, delvis på grund af dens virkninger på stivhed i store arterier. Bronkodilatatorbehandling reducerer statisk lungehyperinflation og forbedrer luftvejssymptomer hos personer med KOL, men virkningerne af bronkodilatatorbehandling på CVD-risikoen forbliver uklare. Kombinationsbehandling med langtidsvirkende muskarin antagonist og langtidsvirkende beta2-agonist bronkodilatator (LAMA/LABA) reducerer luftindfangning og statisk lungehyperinflation i højere grad end enten monoterapi alene. Denne evidens tyder på, at en LAMA/LABA-kombinationsbronkodilatator vil fremkalde de største ændringer i stivhed i store arterier på grund af dens overlegne virkning på lungedeflation sammenlignet med begge lægemidler alene.

Sympatisk nerveaktivitet (SNA) er forhøjet hos KOL-patienter sammenlignet med kontrolpersoner og er en uafhængig forudsigelse for morbiditet og dødelighed i denne gruppe. De mekanismer, der ligger til grund for hyperaktiveringen af ​​SNA i KOL, forbliver imidlertid ufuldstændigt forstået. Hos raske individer er akut statisk lungehyperinflation, induceret af Valsalva-manøvre, forbundet med en vedvarende stigning i det intrathoraxale tryk og et efterfølgende fald i centralt venevolumen. Dette fald i centralt venevolumen aflaster igen de kardiopulmonale baroreceptorer og resulterer i vedvarende sympatisk aktivering. Det er vigtigt, at hos individer med KOL hæver det positive tryk i hyperinflaterede lunger ved slutningen af ​​ekspiration fra lungeluftindfangning det intrathoraxale tryk, reducerer venøst ​​retur og mindsker ventrikulær fyldning, hvilket teoretisk aflaster de kardiopulmonale baroreceptorer. Virkningerne af statisk lungehyperinflation på SNA og stor arteriestivhed hos KOL-patienter forbliver dog ukendt. Derfor vil denne nye undersøgelse give vigtig information om de underliggende mekanismer, der potentielt bidrager til den øgede CVD-risiko påvist hos personer med KOL.