Effetti dell'allenamento dei muscoli inspiratori sulla mancanza di respiro da sforzo in pazienti con paralisi del diaframma unilaterale

1. RAZIONALE E BACKGROUND La paralisi diaframmatica è una causa di dispnea non comune, ma sottodiagnosticata. Sebbene il diaframma svolga la maggior parte del lavoro, la normale ventilazione richiede anche la contrazione simultanea di altri muscoli respiratori (cioè scaleno, porzione parasternale dei muscoli intercostali interni ed esterni, sternocleidomastoideo, trapezio). Uno sforzo maggiore nella lotta per respirare può affaticare i muscoli accessori e portare a insufficienza ventilatoria. Finora non è chiaro se un allenamento specifico della muscolatura respiratoria possa migliorare o ripristinare la funzione del diaframma o la funzione della muscolatura respiratoria accessoria in questi pazienti.

A seconda dell'eziologia della paralisi diaframmatica, la prognosi della malattia unilaterale di solito è buona. I pazienti con lesioni freniche possono riprendersi completamente o parzialmente. A volte, i pazienti possono anche guarire spontaneamente dalla malattia idiopatica. I pazienti che non si riprendono dalla disfunzione diaframmatica unilaterale generalmente conducono una vita relativamente normale. Molti pazienti tuttavia continuano a riferire sintomi di dispnea che interferiscono con lo svolgimento delle attività quotidiane. In questo gruppo, la dispnea si sviluppa tipicamente con lo sforzo, portando ad un aumento delle richieste ventilatorie. La dispnea può anche essere provocata da cambiamenti nella postura (ad es. sdraiato supino, piegato in avanti). A seconda del profilo di attività dei soggetti ciò potrebbe avere un impatto sulla qualità della vita. Gli investigatori valuteranno quindi i sintomi e il reclutamento dei muscoli respiratori di questi pazienti durante lo sforzo (cioè durante l'esecuzione di un test da sforzo su un cicloergometro).

La morbilità della paralisi unilaterale si basa principalmente sullo stato funzionale polmonare sottostante e sull'eziologia della paralisi. La maggior parte dei pazienti che vengono indirizzati all'ospedale universitario di Lovanio riferisce sintomi di dispnea durante lo sforzo o con cambiamenti nella postura. È più probabile che la paralisi diaframmatica colpisca l'emidiaframma sinistro. La paralisi diaframmatica unilaterale è caratterizzata da anomalie della funzione dei muscoli respiratori e polmonari. I pazienti sviluppano compromissione ventilatoria restrittiva e la capacità vitale e la capacità polmonare totale sono spesso inferiori al 70% dei valori normali previsti. La capacità polmonare si riduce ulteriormente quando il paziente assume la posizione supina.

A differenza della malattia bilaterale, i medici di solito possono diagnosticare la paralisi unilaterale solo con studi radiografici. Poiché la contrazione dei muscoli accessori può creare l'apparenza di un movimento diaframmatico, gli studi fluoroscopici possono fuorviare il medico nella diagnosi di paralisi diaframmatica bilaterale. Nello sniff test fluoroscopico, si osserva un'elevazione paradossa del diaframma paralizzato durante l'inspirazione e conferma la paralisi diaframmatica. Tuttavia, il test olfattivo non è molto specifico; Il 6% delle persone normali mostra movimenti paradossali alla fluoroscopia. La tomografia computerizzata può essere indicata in alcuni pazienti per valutare potenziali cause di paralisi diaframmatica dovute a patologia mediastinica e malignità. La risonanza magnetica può essere indicata in alcuni pazienti per determinare la presenza di condizioni patologiche che coinvolgono la colonna vertebrale o le radici nervose che causano la paralisi diaframmatica.

L'ecografia M-mode è un test relativamente semplice e accurato per diagnosticare la paralisi del diaframma nella popolazione adulta e può essere eseguita al letto del paziente. Il lato paralizzato non mostra alcun movimento caudale attivo del diaframma durante l'inspirazione e un movimento paradosso anomalo (ossia, movimento craniale durante l'inspirazione), in particolare con il test dell'annusata. Anche l'ecografia B-mode dello spessore del diaframma nella zona di apposizione del diaframma alla gabbia toracica può fornire una valutazione sensibile e specifica non invasiva della paralisi diaframmatica. Un ispessimento inferiore al 20% del muscolo diaframmatico durante l'inspirazione è diagnostico di paralisi diaframmatica. L'ecografia può anche essere utilizzata per monitorare in serie i pazienti con paralisi diaframmatica per il recupero.

Lo studio della conduzione del nervo frenico può essere effettuato con il posizionamento di un elettrodo esofageo per registrare le contrazioni diaframmatiche e la stimolazione del nervo nel collo sia con stimolazione superficiale che con elettrodo ad ago monopolare a livello della cartilagine cricoidea. In alternativa può essere eseguita l'elettromiografia diaframmatica. Le due prove sono complementari. L'elettromiografia può rivelare un pattern neuropatico o miopatico, a seconda dell'eziologia. Ciò può essere ottenuto mediante la stimolazione del nervo frenico al collo. La stimolazione del nervo frenico può essere eseguita con stimolazione elettrica (elettrodi di superficie o ad ago) e magnetica. La competenza dell'operatore è un fattore importante nei test. I problemi tecnici con l'elettromiografia includono il corretto posizionamento degli elettrodi per evitare "interferenza" dai muscoli adiacenti e risultati variabili a causa del grasso sottocutaneo variabile tra gli individui. L'utilizzo di elettrodi EMG intraesofagei è una tecnica alternativa per evitare questi problemi. È stato anche descritto un metodo di stimolazione magnetica unilaterale del nervo frenico con valutazione concomitante dell'EMG del diaframma e delle pressioni transdiaframmatiche.

La misurazione della capacità vitale in posizione eretta e supina è la parte più importante del test di funzionalità polmonare. La paralisi diaframmatica riduce la compliance misurata dei polmoni e può svilupparsi un pattern restrittivo. Normalmente, la capacità vitale in decubito diminuisce del 10%. Al contrario, i pazienti con paralisi diaframmatica unilaterale mostrano una diminuzione del 15-30% della capacità vitale in posizione supina. Questa diminuzione è dovuta allo spostamento cefalico del contenuto addominale. I risultati dei test di funzionalità polmonare, tuttavia, non sono sempre coerenti e non sempre correlati alla gravità della dispnea da paralisi diaframmatica.

I pazienti con disfunzione diaframmatica e paralisi hanno una diminuzione delle pressioni inspiratorie massime (Pi,max). Questi pazienti non possono generare elevate pressioni inspiratorie negative. Pertanto, il Pi,max in questi pazienti è spesso ridotto rispetto ai valori normali (Pi,max

La pressione transdiaframmatica è il criterio standard per la diagnosi. La normale pressione transdiaframmatica è di circa 148 cm di acqua negli uomini e 122 cm di acqua nelle donne. La paralisi diaframmatica unilaterale è associata a una pressione transdiaframmatica massima superiore a 70 cm d'acqua, e quindi non influisce in modo significativo sulla generazione di pressione transdiaframmatica durante i normali comportamenti ventilatori, ma può compromettere comportamenti a forza maggiore, non ventilatorii, come tosse o starnuti e anche esercitare la respirazione. Le pressioni transdiaframmatiche di contrazione dopo la stimolazione magnetica bilaterale del nervo frenico sono spesso utilizzate come valutazione non volitiva per confermare la presenza di debolezza del diaframma.

Le limitazioni funzionali nei soggetti con disturbi respiratori non sono esclusivamente legate alla dispnea. Ad esempio, i disturbi dell'equilibrio e il conseguente rischio di cadute sono problemi sempre più riconosciuti nei pazienti con BPCO. Per quanto riguarda il fatto che l'equilibrio posturale è particolarmente compromesso nei pazienti con BPCO con debolezza dei muscoli inspiratori, si può ipotizzare che la disfunzione del diaframma giochi un ruolo importante nelle alterazioni dell'equilibrio osservate. Ciò è supportato dal fatto che il diaframma non è solo il principale muscolo inspiratorio, ma svolge anche un ruolo importante nella stabilizzazione del tronco durante i compiti di equilibrio. Tuttavia, non è noto se i pazienti con paresi del diaframma mostrino disturbi dell'equilibrio e se questi possano essere attribuiti a una disfunzione del diaframma. Inoltre, Kaufmann et al. che hanno seguito 180 pazienti con paralisi diaframmatica, hanno suggerito che anche la lombalgia potrebbe essere associata a questo disturbo a causa del fatto che la funzione posturale del diaframma è spesso disturbata nei pazienti con lombalgia. Inoltre, le persone con lombalgia mostrano una maggiore affaticabilità del diaframma. Tuttavia, non è stata ancora indagata né la relazione tra paralisi diaframmatica e controllo posturale, né tra paralisi diaframmatica e lombalgia.

Le opzioni di trattamento per UDP sono limitate. La plicatura diaframmatica tramite mini toracotomia è talvolta considerata nell'ospedale universitario di Leuven se i sintomi gravi persistono per più di 12 mesi dopo la diagnosi iniziale. I dati preliminari indicano che la forza muscolare inspiratoria quotidiana e l'allenamento di resistenza possono portare a un aumento del reclutamento dei muscoli inspiratori non diaframmatici e aiutare chi ha sintomi di paralisi diaframmatica. Tuttavia, finora mancano studi controllati randomizzati che confrontino i gruppi di intervento con i miglioramenti ottenuti dal recupero naturale nei primi mesi dopo la diagnosi. Inoltre mancano dati comparabili tra soggetti sani e pazienti.

L'obiettivo del presente studio è quindi quello di indagare gli effetti dell'allenamento quotidiano dei muscoli inspiratori nei primi 6 mesi successivi alla diagnosi di paralisi diaframmatica unilaterale. Un secondo obiettivo è confrontare (cambiamenti nella) funzione dei muscoli respiratori e modelli di attivazione tra soggetti di controllo sani e pazienti. I ricercatori ipotizzano che l'allenamento dei muscoli respiratori nei pazienti sintomatici con UDP (rispetto a un gruppo di controllo) ridurrà i sintomi della dispnea da sforzo (esito primario) e migliorerà la funzione dei muscoli respiratori (a riposo e durante l'esercizio) e la funzione polmonare (seduta e supina). ). In secondo luogo, ipotizziamo che i (cambiamenti nei) modelli di reclutamento dei muscoli diaframmatici e non diaframmatici differiranno tra soggetti di controllo sani e pazienti sia al basale che in risposta all'intervento.

2. OBIETTIVI SPECIFICI

1. Indagare gli effetti dell'IMT sull'intensità e sulla qualità della percezione della dispnea in pazienti sintomatici con paralisi diaframmatica unilaterale durante l'esercizio
2. Identificare e distinguere i meccanismi responsabili della riduzione della dispnea dopo l'intervento esplorando le interrelazioni tra il cambiamento post-intervento nella dispnea e i cambiamenti nelle misure rilevanti della funzione dei muscoli respiratori a riposo e durante l'esercizio.
3. Per confrontare i cambiamenti nei modelli di reclutamento dei muscoli respiratori e nel drive neurale respiratorio al diaframma, così come i muscoli intercostali scaleno, sternocleidomastoideo e parasternale in risposta a 6 mesi di forza muscolare inspiratoria o allenamento di resistenza durante l'esercizio.
4. Per confrontare le differenze nei (cambiamenti nei) modelli di reclutamento dei muscoli respiratori e nel drive neurale respiratorio al diaframma, così come nei muscoli scaleno, sternocleidomastoideo e intercostale parasternale e nel controllo posturale tra controlli sani e pazienti.