Papel del oxígeno en el desarrollo de fatiga en pacientes con insuficiencia respiratoria crónica (Oxyfatigue)

La Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) avanzada con Insuficiencia Respiratoria Crónica (IRC) y necesidad de oxigenoterapia a largo plazo (OTLP) es una afección de mal pronóstico que provoca síntomas como disnea y fatiga que reducen drásticamente la calidad de vida de la persona con EPOC. Típicamente, la fase avanzada de la EPOC se caracteriza por un patrón fluctuante con hospitalizaciones recurrentes y un círculo vicioso en el que aumenta la disnea y se reduce la tolerancia al ejercicio y la actividad física, lo que a su vez conduce a la depresión, el aislamiento social y la baja calidad de vida y mayor riesgo de muerte.

La disfunción muscular en estos pacientes contribuye, junto con la hiperinsuflación dinámica, al aumento de la fatiga y la disnea durante el ejercicio, lo que lleva al cese precoz del esfuerzo y a la disminución de la capacidad aeróbica máxima. En pacientes con IRC, el aumento de la oxigenación arterial podría tener un resultado beneficioso a través de la inhibición directa de la estimulación de los receptores del cuerpo carotídeo al reducir la ventilación y la frecuencia respiratoria.

El aumento de la oxigenación arterial también podría promover el aumento de la oxigenación muscular al i) reducir la producción de lactatos durante los esfuerzos de isotrabajo y ii) aumentar la vasodilatación pulmonar y, en consecuencia, el gasto cardíaco y, por lo tanto, el suministro de oxígeno al músculo en ejercicio. Curiosamente, es probable que el aumento de la oxigenación muscular retrase la aparición de la fatiga del diafragma.

En el entorno clínico, los estudios han demostrado que la administración aguda de oxígeno es útil para reducir la demanda ventilatoria del paciente con EPOC al reducir la ventilación por minuto y la frecuencia respiratoria y mejorar la tolerancia al ejercicio. En pacientes con EPOC con y sin insuficiencia respiratoria crónica, la administración aguda de oxígeno parece mejorar la capacidad de resistencia, la capacidad máxima de ejercicio, la disnea y la ventilación por minuto. En pacientes con EPOC moderada/grave no hipóxica en reposo y durante el ejercicio, el entrenamiento con suplementos de oxígeno proporciona un mayor beneficio para la tolerancia al ejercicio y el patrón respiratorio. En cambio, en pacientes con normoxia en reposo y desaturación inducida por el ejercicio, la tolerancia al ejercicio evaluada con la prueba de caminata de seis minutos mejora progresivamente con la adición de oxígeno, aunque existe una enorme variabilidad dentro de los grupos individuales.

En esta población, la adición de oxígeno durante el ejercicio produce efectos marginales vinculados solo a un ligero beneficio sobre la disnea. Por lo tanto, hasta la fecha, este régimen de tratamiento solo está dirigido a pacientes con desaturación inducida por el ejercicio con disnea grave asociada. Por lo tanto, hay poco apoyo de la literatura para ofrecer oxigenoterapia de forma extensiva durante el entrenamiento físico a pacientes con EPOC. Además, faltan estudios sólidos que lleven a conclusiones firmes sobre el uso de la oxigenoterapia con particular referencia a los beneficios sobre los resultados funcionales, los síntomas y la calidad de vida.

Si bien la mayoría de los estudios se refieren a pacientes normóxicos con EPOC en reposo, hay poca o ninguna literatura dedicada a la EPOC con CRF y LTOT. Hasta donde sabemos, faltan estudios fisiológicos que investiguen la respuesta (vasodilatación, fatiga neuromuscular y oxigenación muscular) a la aplicación de diferentes dosis de oxigenoterapia en pacientes con EPOC asociada a IRC y LTOT.

Esta información permitiría describir mejor el origen de la intolerancia al esfuerzo y orientar al clínico sobre la dosis de oxigenoterapia más adecuada para obtener la mejor respuesta fisiológica al ejercicio.

PROTOCOLO En este estudio, se evaluará la fatiga neuromuscular en tres concentraciones diferentes de FiO2.

El estudio se llevará a cabo durante 5 días Día 1: familiarización Día 2: se realizará la prueba de agotamiento (Tlim) de contracciones isométricas submáximas al 30% MVC con un ciclo repetido de 3" ON y 3" OFF Día 3, 4 y 5 pre y las evaluaciones neuromusculares posteriores a la fatiga se realizarán en diferentes FiO2. El protocolo de fatiga implicará la realización de contracciones isométricas submáximas en intervalos de una duración igual al 80% del Tlim. Cada condición se evaluó después de una estabilización de al menos 10 minutos.

Las jornadas se realizarán en un ensayo aleatorizado.

Las tres condiciones varían según la FiO2 de la siguiente manera:

A) CONDICIÓN DE AIRE DE LA HABITACIÓN: el paciente respirará aire de la habitación a través de la máscara de Venturi (Vmask FiO2 21 %) y se considerará una "condición simulada" B) CONDICIÓN DE FiO2 al 30 %: el sujeto respirará a través de una máscara de Venturi con una FiO2 de 30 %

C) CONDICIÓN FiO2 60%: el sujeto respirará a través de una máscara Venturi con una FiO2 del 60%.

MEDIDAS Al inicio del protocolo (T0), medidas antropométricas (IMC), comorbilidades medidas con escala CIRS, fatiga anamnésica evaluada por Fatigue Severity Scale (FSS), disnea anamnésica con escala de disnea de Barthel, calidad de vida por puntajes CAT y MRF , valor de análisis de gases en sangre en el aire, función pulmonar por espirometría global

1. Evaluación de la fatiga neuromuscular central y periférica según el protocolo de contracción interpolada. Los sujetos estarán sentados en posición vertical con respaldo. La cadera y la rodilla se flexionarán a 90° y la fuerza se medirá con un transductor de fuerza.

   Evaluación de la fuerza isométrica: Máxima Contracción Voluntaria (MVC). Evaluación electromiográfica: se registrarán ondas M desde el vasto lateral. Evaluación de la fuerza de reposo estimulada eléctricamente (Qtpot) y de la máxima activación voluntaria (MVA). La estimulación eléctrica utilizada consistirá en pulsos de onda cuadrada única de 0,1 ms de duración, entregados por un estimulador de corriente constante (DS7AH, Digitimer). La intensidad del estímulo utilizado se definirá de la siguiente manera: la corriente se incrementará progresivamente desde 0 mA hasta el valor más allá del cual no habrá más incremento en la amplitud de la onda M. El estímulo utilizado para el estudio se establecerá al 125% de la intensidad requerida para producir una respuesta de onda M máxima. Qtpot se medirá 5 segundos después de las mediciones de MCV. El MVA se calculará durante el MVC estimulado eléctricamente: una única contracción superpuesta al MVC se comparará con la fuerza producida durante Qtpot. El protocolo prevé la repetición de 2 mediciones de MVC y Qtpot antes y después de la tarea agotadora.

2. Medición de la saturación de oxígeno pulsado (SatO2), el valor de paCO2 transcutáneo (tcCO2), fatiga BORG y disnea.
3. Evaluación de la función mitocondrial in vivo mediante el método de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) mediante la aplicación de una sonda no invasiva en el vasto lateral. La prueba de capacidad oxidativa muscular medirá la concentración relativa de desoxihemoglobina y oxihemoglobina en los tejidos. La hemoglobina total (THb = HHb + HbO2) y la diferencia de Hb (Hbdiff = HbO2 - HHb) se obtendrán como medidas derivadas.
4. Evaluación de la fatiga del músculo respiratorio accesorio esternocleidomastoideo por EMG
5. La evaluación de la función vascular se realizará con una ecografía Doppler a nivel de la arteria femoral común, en condiciones basales y durante la aplicación de la técnica Single Passive Leg Movement (sPLM). La prueba de sPLM se realizará en la arteria femoral común derecha y las mediciones se realizarán mediante un sistema de ultrasonido Doppler (Logiq V4-GE, Milwaukee, WI, EE. UU.). El protocolo sPLM consistirá en 60 segundos de recopilación de datos de referencia en reposo, seguidos de 1 segundo de flexión-extensión pasiva de la pierna. Luego, la pierna se mantendrá completamente extendida durante los 60 s restantes después del movimiento. Para cada sujeto se determinaron el diámetro arterial en reposo, el flujo sanguíneo en reposo, los cambios relativos (Dpico) desde el reposo, el flujo sanguíneo máximo y el área bajo la curva (AUC) del flujo sanguíneo femoral durante la evaluación. . Los valores de flujo sanguíneo máximo, los cambios relativos desde el reposo y el AUC después del movimiento de la pierna se calcularán segundo a segundo.