L'effetto dell'ossido nitrico inalato sullo spazio morto nella BPCO

Questo studio recluterà 20 fumatori attuali o ex che soddisfano i criteri per la broncopneumopatia cronica ostruttiva lieve (BPCO), misurata mediante test di funzionalità polmonare. La partecipazione è volontaria e i partecipanti possono ritirarsi dallo studio in qualsiasi momento.

Procedure:

Esame medico generale: tutti i partecipanti saranno sottoposti a un esame fisico condotto da un medico. Saranno registrati i farmaci concomitanti così come l'altezza e il peso del corpo; pressione sanguigna; ritmo della frequenza cardiaca utilizzando un elettrocardiogramma a 12 derivazioni (ECG); e la saturazione di ossigeno nel sangue. Il medico identificherà eventuali controindicazioni al test da sforzo che impedirebbero una partecipazione sicura.

Test di funzionalità polmonare: i test di funzionalità polmonare standard includono: spirometria (misurazione del flusso respiratorio durante un respiro massimo verso l'esterno); pletismografia corporea (misurazione dei volumi polmonari); capacità di diffusione del monossido di carbonio (DLCO; misurazione dello scambio di gas attraverso il polmone); manovre di massima pressione inspiratoria (MIP) e massima pressione espiratoria (MEP) (valutazione della forza dei muscoli respiratori); e l'oscillometria a impulsi (IOS; misurazione della meccanica polmonare). Ogni test verrà eseguito almeno 2-3 volte per garantire che i risultati siano coerenti. Per tutti i test, il partecipante respirerà attraverso un boccaglio di gomma con fermagli per il naso per occludere il passaggio nasale.

Test di esercizio cardiopolmonare: i partecipanti eseguiranno esercizi su una bicicletta stazionaria ad ogni visita. Durante l'esercizio, respireranno attraverso un boccaglio con clip per il naso, che consente la registrazione respiro per respiro delle variabili fisiologiche durante l'esercizio. Per ogni test, il partecipante inizierà sedendosi sulla bicicletta a riposo (senza pedalare) per circa 6 minuti per stabilire una misura coerente della respirazione di base. Inizieranno quindi a pedalare per 1 minuto senza alcuna resistenza al riscaldamento. Il carico aumenterà quindi di 10 Watt al minuto (Visita 1) o fino a un ritmo di lavoro costante che verrà mantenuto per 4 minuti (Visite 2-5). Ogni 2 minuti, al partecipante verrà chiesto di fare un respiro completo fino in fondo (una manovra di capacità inspiratoria (IC)). Al partecipante verrà anche chiesto di valutare il proprio disagio respiratorio, il disagio alle gambe, quanto sia spiacevole il proprio respiro e quanto sia difficile inspirare ed espirare, utilizzando una scala Borg a 10 punti.

EMG del diaframma e misurazioni della pressione respiratoria: prima dell'esercizio, uno spray anestetico topico verrà applicato ai passaggi nasali e alla gola e un sottile catetere (diametro 2 mm) verrà inserito da personale esperto attraverso il naso lungo la gola e nell'esofago (" tubo alimentare") e la parte superiore dello stomaco. Questo catetere misura l'attività elettrica (EMG) del diaframma, che fornisce informazioni utili sulla spinta inspiratoria per respirare. Misura anche le pressioni nell'esofago all'interno del torace e nello stomaco, il che fornisce informazioni utili sul lavoro della respirazione e sulla meccanica respiratoria.

Prelievo di sangue: piccoli campioni di sangue verranno prelevati dal lobo dell'orecchio prima dell'esercizio, a intervalli di 2 minuti durante l'esercizio e dopo l'esercizio. Il lobo dell'orecchio del partecipante verrà riscaldato utilizzando un panno caldo e umido (garantendo un adeguato flusso sanguigno alla superficie della pelle) durante il periodo di riposo e l'esercizio di base. Verrà praticata una puntura molto piccola utilizzando una lancetta (simile a una punta di ago molto fine) e il sangue verrà raccolto in piccoli tubi di vetro di dimensioni < 1 mm. Questi campioni saranno analizzati per il loro contenuto di gas nel sangue (ossigeno e anidride carbonica), variabili necessarie per calcolare lo spazio morto (la proporzione del polmone incapace di partecipare adeguatamente allo scambio gassoso).

Disegno dello studio: questo sarà uno studio crossover monocentrico, randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo che valuterà gli effetti dell'ossido nitrico inalato sull'intensità della dispnea e le risposte fisiologiche a un compito di esercizio standardizzato. Dopo aver dato il consenso informato scritto, i partecipanti completeranno 5 visite, ciascuna condotta al mattino a distanza di 2-7 giorni.

Visita 1 (screening): i partecipanti riceveranno una dettagliata anamnesi medica e un esame fisico condotto da un medico dello studio. I partecipanti avranno anche i loro sintomi di BPCO valutati da questionari scritti standard [scala di dispnea del Medical Research Council (mMRC) modificata, indice di dispnea al basale (BDI) e test di valutazione della BPCO (CAT)]. Questi questionari verranno spiegati al partecipante dal personale dello studio e verranno utilizzati per determinare se i partecipanti soddisfano i criteri di avere dispnea correlata all'attività da moderata a grave. I partecipanti saranno quindi sottoposti a una serie di test di funzionalità polmonare (polmone) a riposo per determinare la funzionalità polmonare. I partecipanti completeranno un carico di lavoro incrementale limitato dai sintomi, test da sforzo cardiopolmonare su una cyclette per determinare il loro tasso di lavoro massimo (Wmax). Il partecipante si eserciterà sulla bici il più a lungo possibile, con la resistenza che aumenta di 10 Watt ogni 1 minuto (vedi descrizione sopra). Lo stato cardiaco sarà monitorato mediante ECG a 12 derivazioni. La frequenza cardiaca, la saturazione di ossigeno (SpO2) e la pressione sanguigna saranno monitorate durante l'esercizio.

Visite 2 e 3 (Run-In): i partecipanti acquisiranno familiarità con il test di esercizio del ciclo standardizzato di 4 minuti e l'apparato respiratorio che sarà completato per le visite rimanenti. Questo test di esercizio del ciclo verrà eseguito a un carico costante. La resistenza iniziale selezionata sarà il 75% del loro carico di lavoro massimo (Wmax; determinato dal test da sforzo nella Visita 1) con le regolazioni del carico apportate secondo necessità. L'obiettivo del risultante test da sforzo di 4 minuti è quello di avere un protocollo standardizzato che consenta ai partecipanti di diventare sufficientemente senza fiato per valutare il potenziale effetto terapeutico dell'ossido nitrico pur non essendo così intenso da impedire loro di completare il test.

Visite 4 e 5 (trattamento): i partecipanti completeranno il test di esercizio del ciclo di 4 minuti al ritmo di lavoro stabilito nelle visite 2 e 3 respirando da una miscela di gas composta da 1) ossido nitrico inalato (800 ppm) o 2) placebo (aria della stanza), ciascuno su uno sfondo di aria della stanza (21% di ossigeno; resto di azoto). I test alle visite 4 e 5 includeranno misurazioni dettagliate dell'attività elettrica del diaframma (EMG) e misurazioni meccaniche respiratorie. I campioni di sangue verranno raccolti come descritto sopra: prima dell'esercizio, a intervalli di 2 minuti durante l'esercizio e alla fine dell'esercizio.