Il ruolo della respirazione periodica durante l'esercizio (EPB) nella disfunzione della regolazione della ventilazione alterata nei pazienti con insufficienza cardiaca

I pazienti con scompenso cardiaco mostrano dispnea da sforzo, PCO2 inferiore e risposta ventilatoria maggiore all'esercizio (V E -V CO 2slope), che hanno dimostrato una disregolazione della respirazione in questa categoria di malattie. Alcuni di questi pazienti sviluppano un ulteriore pattern di disregolazione della ventilazione con oscillazione ventilatoria composta da respirazione periodica da esercizio (EPB) e apnea notturna. Precedenti studi hanno rivelato che l'oscillazione ventilatoria era associata a cambiamenti ciclici nelle tensioni arteriose di ossigeno (PO2) e anidride carbonica (PCO2), e anche associata a tolleranza all'esercizio gravemente compromessa, una ripida pendenza V E -V CO 2 e basso consumo di picco di O 2, entrambi correlata con la peggiore gravità dell'insufficienza cardiaca e la prognosi sfavorevole. L'origine dell'oscillazione ventilatoria potrebbe comportare l'instabilità del sistema di controllo del ventilatore, che consisteva in un ritardo circolatorio prolungato, un'anomala attivazione dell'ergoriflesso periferico e una chemio- e baro-sensibilità periferica, anche attraverso riflessi autonomici anomali a un comando centrale alterato. Tuttavia, la maggior parte degli studi ha indagato su queste risposte attraverso l'apnea notturna in stato di riposo, in particolare quelli sul cervello. La risposta al cambiamento in tempo reale all'esercizio era limitata ai parametri ventilatori come il consumo di ossigeno e la produzione di anidride carbonica. Non è chiaro se la risposta respiratoria periodica all'esercizio all'esercizio che porta a risposte emodinamiche cerebrali anomale all'esercizio nell'insufficienza cardiaca rimane poco chiara.

Il flusso sanguigno cerebrale alterato è stato dimostrato durante l'episodio apnetico e correlato a deficit neuropsicologici nel paziente con apnea notturna. Per essere controllato dallo stesso meccanismo di feedback chiave, si potrebbe ipotizzare un flusso sanguigno cerebrale alterato durante l'esercizio nei pazienti con EPB. Inoltre, le risposte di ipoperfusione cerebrale all'esercizio possono contribuire alla compromissione della capacità funzionale nei pazienti con insufficienza cardiaca. Di conseguenza, ipotizziamo che l'anormale emodinamica cerebrale dovuta all'esercizio della respirazione periodica durante l'esercizio sia associata al declino della capacità funzionale nei pazienti con scompenso cardiaco. Inoltre, l'allenamento fisico può avere effetti benefici che possono contrastare efficacemente la progressione dei meccanismi compensatori deleteri dello scompenso cardiaco. Non è chiaro se l'esercizio produca lo stesso effetto benefico sull'oscillazione e sull'inefficacia della ventilazione.

Osserveremo il cambiamento cardiaco ed emodinamico in tempo reale rispondere all'esercizio con un cambiamento respiratorio periodico. Ci aspettiamo che questi risultati ottenuti da questo studio possano aiutare a determinare un intervento di esercizio appropriato per migliorare la forma fisica aerobica e contemporaneamente migliorare il controllo emodinamico nei pazienti con scompenso cardiaco. In questa indagine verrà utilizzato un disegno quasi sperimentale. Sessanta pazienti con scompenso cardiaco saranno reclutati dalla Chang Gung Medical Foundation, filiale di Keelung dopo aver fornito il consenso informato. Questi soggetti saranno divisi in gruppi PB (n=30) e non-PB (n=30) in base alla loro espressione di CPET. I pazienti di ciascun gruppo hanno ricevuto la stessa terapia e lo stesso tracciato per 2 anni, comprese cliniche CV, CPET e polisonnografia. Misureremo l'idoneità fisica dei soggetti, il trasporto di ossigeno e l'utilizzo dei muscoli scheletrici in esercizio, le funzioni cardiovascolari e l'emodinamica, i parametri delle cellule del sangue, la deformità e l'aggregazione dei globuli rossi, i biomarcatori plasmatici del danno miocardico, lo stress da ossigeno e la qualità della vita nella fase pre-allenamento e successiva il 6°, 12°, 18°, 24° mese del programma di tracciamento. I risultati sperimentali sono stati analizzati mediante statistiche descrittive (percentuale, media e deviazione standard), test t indipendente e ANOVA a misure ripetute. Studiamo il parametro di cui sopra per realizzare la risposta fisiologica all'esercizio di questi pazienti e scoprire l'intensità di esercizio appropriata per la prescrizione per EPB.

Questo studio ha utilizzato contemporaneamente un dispositivo di bio-reattanza non invasivo (ovvero un sistema di monitoraggio continuo non invasivo della CO, NICOM) per valutare l'emodinamica cardiaca e una spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) per monitorare i cambiamenti nella perfusione/ossigenazione cerebrale e muscolare. Abbiamo ulteriormente chiarito l'adattamento in tempo reale tra i parametri del ventilatore e quelli emodinamici durante l'oscillazione della ventilazione nei pazienti con scompenso cardiaco.