Bronchodilatorer og lungemekanik under træning i KOL (SOUND)

Small Airways sygdom er en væsentlig årsag til øget luftvejsresistens og obstruktion ved kronisk obstruktiv lungesygdom (KOLS). Små luftveje er de luftveje ud over generation 8, der er <2 mm i diameter. På grund af lunggeometri og mekanismen til partikelaflejring er behandling af lille luftvejssygdom udfordrende og en større klinisk bekymring. De seneste fremskridt inden for levering af medicinering af medicin har påstået at forbedre levering af medicin til de små luftveje, hvilket giver bedre fysiologisk og symptomatisk lettelse. Et sådant eksempel er Breztri ™ Aerosphere ©, er en inhalator (presset dosis (PMDI) under tryk, der leverer tredobbelt terapi (langtidsvirkende beta-2-agonist, langtidsvirkende muskarinantagonist og en inhaleret corticosteroid) og er i øjeblikket godkendt i Canada For patienter med KOL. Foreløbige beviser har antydet, at dette produkt reducerede dødelighedsrisikoen og havde fordelagtige virkninger på anstrengende dyspnø (åndenød), især hos symptomatiske patienter, der er blevet behandlet med tørt pulverinhalatorer (DPI'er). Modelleringsundersøgelser har vist bedre afsætning af lægemiddel i de små luftveje med PMDI end DPI; Det forbliver imidlertid uklart, om forbedret afsætning er tilstrækkelig til at forbedre små luftveje -funktion hos patienter med KOLS, og om disse ændringer resulterer i en fortrolig forbedring i dyspnø og træningstolerance. At afdække mekanismerne til forbedring af dyspnø er et afgørende skridt til at tilvejebringe evidensbaseret begrundelse for anvendelse af PMDI til at afbøde byrden for denne nøglepatient rapporterede resultat.

Dyspnø under træning (anstrengelse) i KOL opstår, når drevet til at trække vejret (neuralt) ikke belønnes korrekt af output fra lungerne (respiratorisk mekanik), et fænomen kaldet "neuromekanisk dissociation". Hos patienter med moderat til svær KOLS er denne 'neuromekaniske dissociation' stort set et resultat af svækkelse i funktionen af ​​de små luftveje (luftveje, der er <2 mm i diameter), der konspirerer for at inducere lungeasfangning og følgelig øge lunge Volumes ("Hyperinflation"). Under træning, når ventilationskravene stiger, fører den reducerede tidskonstant for tømning af lunge (dvs. nedsat udløbstid på grund af øget vejrtrækningsfrekvens) ), og således har patienterne signifikant større dyspnø og tidligere træningsafslutning. Det er rimeligt at antage, at enhver inhaleret medicin mod KOL med forbedret adgang til de små luftveje kan reducere eller forsinke dynamisk hyperinflation under træning og forbedre en patients åndenød.

Hovedforskningsspørgsmål hos patienter med KOLS og signifikant hvilende lungehyperinflation, forbedrer akut behandling med en kortvirkende bronchodilator (Salbutamol sulfat + ipratropiumbromid) impulsoscillometri afledt lille luftvejsresistens under hjerte-lunemonisk træning sammenlignet med placebo.

Sekundære forskningsspørgsmål hos patienter med KOL og signifikant hvilende lungehyperinflation, forbedrer akut behandling med kortvirkende bronchodilator (salbutamol sulfat + ipratropiumbromid) anstrengende dyspnø og træningstolerance under kardiopulmonal øvelse sammenlignet med placebo. Er forbedringer i lille luftvejsresistens, der er forbundet med en reduktion i inspirerende neurale drev og forbedret lungemekanik, målt ved membranelektromyografi (EMGDI).

Forskningsmetoder Undersøgelsesdesign: Dette er et enkelt center, efterforskerinitieret, potentiel, kryds over undersøgelse, der gennemføres i løbet af 2-3 uger.

Studieoversigt:

Efter at have givet skriftligt informeret samtykke, bliver alle deltagere bedt om at gennemføre 3 besøg på Respiratory Investigation Unit, Kingston General Hospital. Hvert besøg afholdes på samme tid om morgenen, 2 til 7 dages mellemrum.

Besøg 1 (Evaluering af støtteberettigelse): Detaljeret medicinsk historie, fysisk undersøgelse og EKG udføres. Deltagerne udfører komplet pulmonal funktionstest inklusive spirometri, plethysmografi, diffunderende kapacitet til kulilte (DLCO), små luftvejsfunktionsvurdering (Impulse-oscillometri (iOS), enkelt-åndedræt og multiple-åndedræt nitrogenudvasketest). Deltagerne afslutter en symptombegrænset inkrementel kardiopulmonal træningstest (CPET) for at bestemme maksimal træningskapacitet. PFT- og CPET -procedurer vil blive gennemført i henhold til konsensusanbefalinger.

Besøg 2/3 (konstant arbejdsrate kardiopulmonal træningstest med placebo eller bronchodilator): spirometri, kropsbethysmografi, impulsoscillometeri og statisk og dynamisk lungeoverholdelse (Salbutamol -sulfat (2,5 mg) + ipratropiumbromid (0,5 mg) eller en placebo (normal saltvand)). Deltagerne udfører derefter en konstant arbejdsfrekvensforsøg med 75% spidsøvelseskapacitet (bestemt ved V1). Deltager vil udføre øvelse på en stationær cykel, mens han trækker vejret gennem et mundstykke med næseklip på, hvilket giver mulighed for åndedrætsværn af ventilations- og metaboliske variabler gennem træning. Efter cirka 6 minutters afslappet, baseline vejrtrækning, bliver deltagerne bedt om at pedalere i 1 minut mod ingen modstand mod opvarmning. Belastningen øges derefter til konstant arbejdsgrad (bestemt ved V1), deltagerne vil fortsætte med at pedalere, indtil symptombegrænsningen. Hvert andet minut under træning udfører deltageren en impulsoscillometertest til vurdering af små luftveje -funktion, efterfulgt af en inspirerende kapacitetsmanøvre til at bestemme lungevolumener. Respiratorisk ubehag (dyspnø) og bentræthed vurderes ved hjælp af den modificerede Borg 0-10 skala. Vituationstegn (BP, HR, SPO2) overvåges gennem hver træningstest og under bedring.

Membran EMG og respiratoriske trykmålinger: I begyndelsen af ​​besøg 2 og 3 anvender efterforskerne en aktuel bedøvelsesspray til deltagerens nasale passager og hals. Et tyndt kateter (diameter 2 mm) indsættes af efterforskeren gennem næsen ned i halsen og ind i spiserøret og den øverste del af maven. Dette kateter måler den elektriske aktivitet (EMG) af membranen, som tilvejebringer en surrogatmåling af det inspirerende neurale drev til at trække vejret. Det måler også pres i spiserøret i brystet såvel som i maven, hvilket giver nyttige oplysninger om arbejdet med vejrtrækning og vejrtrækningsmekanik.