Broncodilatatori e meccanici polmonari durante l'esercizio fisico nella BPCO (SOUND)

La malattia delle piccole vie aeree è una delle principali cause di aumento della resistenza delle vie aeree e ostruzione della malattia polmonare ostruttiva cronica (BPCO). Le piccole vie aeree sono quelle vie aeree oltre la generazione 8 che hanno <2 mm di diametro. A causa della geometria polmonare e del meccanismo di deposizione di particelle, il trattamento delle piccole malattie delle vie aeree è impegnativo e una grande preoccupazione clinica. I recenti progressi nei dispositivi di consegna dei farmaci respiratori hanno pretenuto di migliorare la consegna dei farmaci alle piccole vie aeree, fornendo così un migliore sollievo fisiologico e sintomatico. Uno di questi esempi è l'aerosfera Breztri ™ ©, è un inalatore a dose misurata pressurizzata (PMDI) che offre la tripla terapia (agonista beta-2 a lunga durata, antagonista muscarinica a lunga durata d'azione e un corticosteroide inalato), ed è attualmente approvato in Canada in Canada per i pazienti con BPCO. Prove preliminari hanno suggerito che questo prodotto ha ridotto il rischio di mortalità e ha avuto effetti benefici sulla dispnea di sforzo (mancanza di respiro), in particolare nei pazienti sintomatici che sono stati trattati con inalatori di polvere secca (DPI). Studi di modellazione hanno mostrato una migliore deposizione di farmaco nelle piccole vie aeree con il PMDI rispetto al DPI; Tuttavia, non è chiaro se una migliore deposizione sia sufficiente per migliorare la funzione delle piccole vie aeree nei pazienti con BPCO e se questi cambiamenti comportano un miglioramento commisurato della dispnea e della tolleranza all'esercizio. Scoprire i meccanismi del miglioramento della dispnea è un passo cruciale per fornire una logica basata sull'evidenza per l'uso di PMDI per mitigare l'onere di questo risultato chiave di paziente segnalato.

La dispnea durante l'esercizio (sforzo) nella BPCO sorge quando la spinta a respirare (neurale) non è adeguatamente premiata dalla produzione dei polmoni (meccanica respiratoria), un fenomeno chiamato "dissociazione neuromeccanica". Nei pazienti con BPCO da moderata a grave, questa "dissociazione neuromeccanica" è in gran parte il risultato di una compromissione della funzione delle piccole vie aeree (vie aeree che hanno <2 mm di diametro) che cospirano per indurre la trappola di gas polmonare e, di conseguenza, aumentare i polmoni volumi ("iperinflazione"). Durante l'esercizio fisico quando le richieste ventilatorie aumentano, la costante di tempo ridotta per lo svuotamento polmonare (cioè il tempo di espiratorio alterato dovuto all'aumento della frequenza respiratoria) porta all'iperinflazione polmonare acuta su cronica che accelera il raggiungimento dei vincoli ispiratori critici (cioè, l'espansione del volume di mare ), e quindi, i pazienti hanno dispnea significativamente maggiore e una fine dell'esercizio precedente. È ragionevole supporre che qualsiasi farmaco per inalazione per la BPCO con accesso maggiore alle piccole vie aeree possa ridurre o ritardare l'iperinflazione dinamica durante l'esercizio fisico e migliorare la mancanza di respiro di un paziente.

La principale domanda di ricerca nei pazienti con BPCO e un'iperinflazione polmonare a riposo significativa, fa un trattamento acuto con un broncodilatatore a breve durata (salbutamolo solfato + bromuro di ipratropium) migliora la resistenza delle vie aeree derivate da oscillometria dell'impulso durante l'esercizio cardiopolmonare rispetto al placebo.

Domande di ricerca secondaria nei pazienti con BPCO e significativa iperinflazione polmonare a riposo, esegue un trattamento acuto con broncodilatatore a breve durata (salbutamolo solfato + bromuro di ipratropium) migliora la dispnea di sforzo e la tolleranza all'esercizio durante l'esercizio cardiopolmonario rispetto al placebo. Sono miglioramenti nella resistenza delle vie aeree di piccole vie, associate a una riduzione dell'unità neurale inspiratoria e alla meccanica polmonare migliorata, misurata dall'elettromiografia del diaframma (EMGDI).

Metodi di ricerca Progettazione dello studio: si tratta di un singolo centro, inizio allo studio, prospettico, incrociato condotto per 2-3 settimane.

Studio Schema:

Dopo aver dato il consenso informato scritto, a tutti i partecipanti verrà chiesto di completare 3 visite all'unità di indagine respiratoria, Kingston General Hospital. Ogni visita verrà condotta contemporaneamente, al mattino, a 2 a 7 giorni di distanza.

Visita 1 (valutazione di ammissibilità): verranno eseguiti una storia medica dettagliata, un esame fisico ed ECG. I partecipanti eseguiranno test completi di funzionalità polmonare tra cui spirometria, pletismografia, capacità di diffusione del monossido di carbonio (DLCO), valutazione della funzione delle vie aeree per piccole vie aeree (oscillometria dell'impulso (iOS), test di lavaggio a base di respiro singolo e più a base di respiro). I partecipanti completeranno un test di esercizio cardiopolmonare incrementale limitato ai sintomi (CPET) per determinare la massima capacità di esercizio. Le procedure PFT e CPET saranno condotte secondo le raccomandazioni di consenso.

Visita 2/3 (tasso di lavoro costante Test di esercizio cardiopolmonare con placebo o broncodilatatore): spirometria, pletismografia del corpo, oscillometro d'impulso e misurazioni statiche e dinamiche di conformità polmonare verranno eseguite pre-intervento e 15 minuti dopo l'intervento (broncodilatore a corto crollo (broncodilatori a doppio broncodilato (salbutamolo solfato (2,5 mg) + bromuro di ipratropio (0,5 mg) o un placebo (soluzione salina normale)). I partecipanti eseguiranno quindi test di tasso di lavoro costanti al massimo del 75% di capacità di esercizio (determinato a V1). Il partecipante eseguirà l'esercizio fisico su una bicicletta stazionaria mentre respira attraverso un bocchino con clip di naso, il che consente la registrazione del respiro per respiro delle variabili ventilatorie e metaboliche durante l'esercizio. Dopo circa 6 minuti di rilassato, respirazione di base, ai partecipanti verrà chiesto di pedalare per 1 minuto contro nessuna resistenza al riscaldamento. Il carico aumenterà quindi fino al tasso di lavoro costante (determinato in V1), i partecipanti continueranno a pedalare fino alla limitazione dei sintomi. Ogni 2 minuti durante l'esercizio fisico, il partecipante eseguirà un test di oscillometro di impulsi per la valutazione della funzione delle piccole vie aeree, seguito da una manovra di capacità inspiratoria per determinare i volumi polmonari. Il disagio respiratorio (dispnea) e la fatica delle gambe saranno valutati utilizzando la scala Borg 0-10 modificata. I segni vitali (BP, HR, SPO2) saranno monitorati durante ogni test di esercizio e durante il recupero.

EMG diaframma e misurazioni della pressione respiratoria: all'inizio della visita 2 e 3, gli investigatori applicheranno uno spray anestetico topico ai passaggi nasali e alla gola del partecipante. Un catetere sottile (diametro 2 mm) sarà inserito dall'investigatore attraverso il naso lungo la gola e nell'esofago e nella parte superiore dello stomaco. Questo catetere misura l'attività elettrica (EMG) del diaframma, che fornisce una misurazione surrogata della spinta neurale inspiratoria per respirare. Misura anche le pressioni nell'esofago all'interno del torace e nello stomaco, il che fornisce informazioni utili sul lavoro di respirazione e meccanica della respirazione.