Hapen rooli väsymyksen kehittymisessä potilailla, joilla on krooninen hengitysvajaus (Oxyfatigue)

Pitkälle edennyt krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD), johon liittyy krooninen hengitysvajaus (CRF) ja pitkäaikaisen happihoidon (LTOT) tarve, on tila, jonka ennuste on huono ja joka aiheuttaa oireita, kuten hengenahdistusta ja väsymystä, jotka heikentävät merkittävästi henkilön elämänlaatua. COPD:n kanssa. Tyypillisesti keuhkoahtaumataudin pitkälle edenneelle vaiheelle on ominaista vaihteleva kuvio, johon liittyy toistuvia sairaalahoitoja, ja noidankehä, jossa hengenahdistus lisääntyy ja rasitussieto ja fyysinen aktiivisuus vähenevät, mikä puolestaan ​​​​johtaa masennukseen, sosiaaliseen eristäytymiseen ja huonoon elämänlaatuun ja lisääntynyt kuoleman riski.

Näiden potilaiden lihasten toimintahäiriöt vaikuttavat yhdessä dynaamisen hyperinflaation kanssa väsymyksen ja hengenahdistuksen lisääntymiseen harjoituksen aikana, mikä johtaa rasituksen varhaiseen lopettamiseen ja maksimaalisen aerobisen kapasiteetin laskuun. CRF-potilailla valtimon hapetuksen lisääntymisellä voi olla hyödyllinen tulos, koska se estää suoraan kaulavaltimon reseptorien stimulaatiota vähentämällä ventilaatiota ja hengitystiheyttä.

Valtimoiden hapetuksen lisääntyminen voisi myös edistää lihasten hapetuksen lisääntymistä i) vähentämällä laktaattien tuotantoa iso-työn aikana ja ii) lisäämällä keuhkojen vasodilataatiota ja siten sydämen minuuttitilavuutta ja siten hapen kuljetusta harjoittelevaan lihakseen. Mielenkiintoista on, että lihasten hapettumisen lisääntyminen todennäköisesti viivästyttää pallean väsymisen alkamista.

Kliinisessä ympäristössä tutkimukset ovat osoittaneet akuutin hapen antamisen olevan hyödyllinen keuhkoahtaumatautipotilaan hengitystarvetta vähentämällä vähentämällä minuuttiventilaatiota ja hengitystiheyttä sekä parantamalla rasituksen sietokykyä. Keuhkoahtaumatautipotilailla, joilla on krooninen hengitysvajaus tai ilman sitä, akuutti hapen antaminen näyttää parantavan kestävyyttä, maksimaalista harjoituskapasiteettia, hengenahdistusta ja minuutin ventilaatiota. Potilailla, joilla on kohtalainen/vaikea ei-hypoksinen keuhkoahtaumatauti levossa ja rasituksen aikana, harjoittelu happilisäaineella parantaa rasituksen sietokykyä ja hengitysmallia. Sen sijaan potilailla, joilla on normoksia levossa ja rasituksen aiheuttama desaturaatio, kuuden minuutin kävelytestillä arvioitu rasitustoleranssi paranee asteittain hapen lisäyksen myötä, vaikka yksittäisten ryhmien sisällä on valtavasti vaihtelua.

Tässä populaatiossa hapen lisääminen harjoituksen aikana johtaa marginaalisiin vaikutuksiin, jotka liittyvät vain vähäiseen hengenahdistukseen. Siksi tähän mennessä tämä hoito-ohjelma on tarkoitettu vain potilaille, joilla on rasituksen aiheuttama desaturaatio ja siihen liittyvä vaikea hengenahdistus. Siksi kirjallisuus ei juurikaan tue happihoidon tarjoamista laajasti fyysisen harjoittelun aikana keuhkoahtaumatautipotilaille. Lisäksi ei ole olemassa vakavia tutkimuksia, jotka johtaisivat vankoihin johtopäätöksiin happihoidon käytöstä erityisesti toiminnallisten tulosten, oireiden ja elämänlaadun hyötyjen suhteen.

Vaikka useimmat tutkimukset koskevat normatoksisia potilaita, joilla on keuhkoahtaumatauti levossa, keuhkoahtaumatautiin, johon liittyy CRF ja LTOT, on omistettu vain vähän tai ei ollenkaan kirjallisuutta. Tietojemme mukaan ei ole olemassa fysiologisia tutkimuksia, joissa tutkittaisiin vastetta (vasodilataatio, hermo-lihasväsymys ja lihasten hapetus) eri annosten happiterapiasta potilailla, joilla on CRF:ään ja LTOT:hen liittyvä COPD.

Nämä tiedot auttaisivat paremmin kuvaamaan rasitusintoleranssin alkuperää ja ohjaamaan kliinikon sopivimman happihoitoannoksen parhaan fysiologisen vasteen saamiseksi harjoitteluun.

PROTOKOLLA Tässä tutkimuksessa arvioidaan hermo-lihasväsymystä kolmella eri FiO2-pitoisuudella.

Tutkimus kestää 5 päivää Päivä 1: tutustuminen Päivä 2: Submaksimaalisten isometristen supistojen uupumustesti (Tlim) 30 % MVC:llä toistuvalla syklillä 3" ON ja 3" OFF suoritetaan päivä 3, 4 ja 5 ennen ja väsymyksen jälkeiset neuromuskulaariset arvioinnit suoritetaan eri FiO2:lla. Väsymysprotokolla sisältää submaksimaalisen isometrisen supistuksen suorittamisen intervallein, joka vastaa 80 % Tlim:stä. Jokainen tila arvioitiin vähintään 10 minuutin stabiloitumisen jälkeen.

Päivät suoritetaan satunnaistetussa kokeessa.

Nämä kolme ehtoa vaihtelevat FiO2:n mukaan seuraavasti:

A) TILANNE HUONEEN ILMA: potilas hengittää huoneilmaa Venturi-maskin kautta (Vmask FiO2 21 %) ja sitä pidetään "huijauksena" B) TILA FiO2 30 %: kohde hengittää Venturi maskin läpi, jonka FiO2 on 30 %.

C) TILA FiO2 60 %: kohde hengittää Venturi-maskin läpi, jonka FiO2 on 60 %.

TOIMENPITEET Protokollan alussa (T0), antropometriset mittaukset (BMI), liitännäissairaudet mitattuna CIRS-asteikolla, anamnestinen väsymys arvioitu Fatigue Severity Scale (FSS) -asteikolla, anamnestinen hengenahdistus Barthelin asteikolla hengenahdistus, elämänlaatu CAT- ja MRF-pisteillä , verikaasuanalyysiarvo ilmassa, keuhkojen toiminta globaalilla spirometrialla

1. Keskus- ja ääreishermo-lihasväsymyksen arviointi interpoloidun nykimisprotokollan mukaan. Koehenkilöt istuvat pystysuorassa selkätuella. Lonkka ja polvi taivutetaan 90° ja voima mitataan voimaanturilla.

   Isometrisen voiman arviointi: Suurin vapaaehtoinen supistuminen (MVC). Elektromyografinen arviointi: M-aaltoa tallennetaan vastus lateraalista. Sähköstimuloidun lepovoiman (Qtpot) ja suurimman vapaaehtoisen aktivoinnin (MVA) arviointi. Käytetty sähköstimulaatio koostuu yksittäisistä neliöaaltopulsseista, joiden kesto on 0,1 ms ja jotka toimitetaan vakiovirtastimulaattorilla (DS7AH, Digitimer). Käytettävän ärsykkeen intensiteetti määritellään seuraavasti: virtaa kasvatetaan asteittain 0 mA:sta arvoon, jonka jälkeen M-aallon amplitudi ei enää kasva. Tutkimuksessa käytettävä ärsyke asetetaan 125 prosenttiin intensiteetistä, joka vaaditaan maksimaalisen M-aaltovasteen tuottamiseksi. Qtpot mitataan 5 sekuntia MCV-mittausten jälkeen. MVA lasketaan sähköstimuloidun MVC:n aikana: yhtä MVC:n päällä olevaa supistusta verrataan Qtpotin aikana tuotettuun voimaan. Protokolla mahdollistaa 2 MVC- ja Qtpot-mittauksen toistamisen ennen ja jälkeen väsyttävän tehtävän.

2. Pulssihappisaturaation (SatO2), transkutaanisen paCO2-arvon (tcCO2), BORG-väsymyksen ja hengenahdistuksen mittaus.
3. Mitokondrioiden toiminnan arviointi in vivo Near InfraRed Spectroscopy (NIRS) -menetelmällä käyttämällä ei-invasiivista koetinta vastus lateralisissa. Lihasten oksidatiivisuustesti mittaa deoksihemoglobiinin ja oksihemoglobiinin suhteellista pitoisuutta kudoksissa. Kokonaishemoglobiini (THb = HHb + HbO2) ja Hb-ero (Hbdiff = HbO2 - HHb) saadaan johdettuina mittareina.
4. Sternocleidomastoid lisähengityslihasten väsymisen arviointi EMG:llä
5. Verisuonten toiminnan arviointi suoritetaan Doppler-ultraäänellä yhteisen reisivaltimon tasolla, perusolosuhteissa ja sPLM (Single Passive Leg Movement) -tekniikan soveltamisen aikana. sPLM-testi tehdään oikealle yhteiselle reisivaltimolle ja mittaukset tehdään Doppler-ultraäänijärjestelmällä (Logiq V4-GE, Milwaukee, WI, USA). sPLM-protokolla koostuu 60 sekunnin perustietojen keräämisestä levossa, jota seuraa 1 sekunnin passiivinen jalan taivutus-ojennus. Jalka pidetään sitten täysin ojennettuna jäljellä olevat 60 s liikkeen jälkeen. Jokaiselta koehenkilöltä kerättiin valtimon halkaisija levossa, verenvirtaus levossa, suhteelliset muutokset (Dpeak) levosta, verenvirtauksen huippu ja reisiluun verenvirtauksen käyrän alla oleva pinta-ala (AUC) arvioinnin aikana. . Verenvirtauksen huippuarvot, suhteelliset muutokset lepotilasta ja AUC jalkojen liikkeen jälkeen lasketaan sekunti sekunnilta