慢性心不全における有酸素運動能力の限界

慢性心不全 (CHF) は、治療費が高く (年間費用は国民保健サービス予算の約 1.8% を占める)、予後不良 (年間死亡率 ~7%) と患者の両方に関連する、現在および拡大している公衆衛生上の懸念事項です。生活の質。 CHF は複雑で多面的な臨床症候群であり、運動耐性の大幅な低下を特徴としています。 この運動耐性の低下は、歩行などの日常活動を実行する能力を制限し、呼吸困難や疲労の症状による健康関連の生活の質の低下を効果的に予測します。

運動耐容能の最も標準的な尺度は有酸素能力 (V̇O2peak) であり、サイクルまたはトレッドミル ベースの運動テスト中に評価されます。 V̇O2peak は、心臓関連の入院および死亡リスクの重要な予測因子であり、V̇O2peak が 1 ml·min-1·kg-1 減少するごとに、全原因による死亡リスクが最大 16 % 増加します。 CHFで。ただし、V̇O2peak は心機能障害の重症度とはあまり関係がありません。 したがって、全身の V̇O2peak を制限するメカニズムを理解することは、治療のための新しいターゲットを提供し、CHF の症状を改善し、健康関連の生活の質を高め、予後を改善するという個々の患者のニーズを満たすためのリソース割り当ての効果的な最適化を可能にします。

トレッドミルおよびサイクル エルゴメトリー心肺運動 (CPX) テストは、全身の V̇O2peak を評価するためのゴールド スタンダードな方法です。 しかし、臨床現場で現在使用されている技術には、最終的に全身 V̇O2peak を制限する原因となる疲労メカニズムを特定する識別能力がありません。 全身の V̇O2peak を制限する疲労メカニズムは、「末梢」と定義できます。これは、興奮と収縮の結合を損なう疲労関連代謝産物の蓄積により、運動中の筋肉が生成できるパワーの低下です。または「中枢」 - 中枢神経系内のイベントによる骨格筋の活性化の減少。その結果、運動タスクを実行する際の知覚される努力が増加します。 本質的には、末梢疲労が全身の V̇O2peak を制限する場合、参加者は運動を「継続しますが、運動する筋肉はできません」が、中枢疲労が優勢な場合、参加者は運動を「継続できますが、継続しません」。

若い健康な参加者では、従来の CPX テストの制限を克服し、運動耐性を制限するメカニズムへの洞察を可能にする、私たちの研究室で開発された新しい CPX プロトコルを使用して、末梢および中枢疲労メカニズムの複雑な調整があるようです。 V̇O2peak での CPX テストは、脚の最大サイクリング パワーと一致します。 したがって、脚が V̇O2peak でサイクリング パワーを生成する能力には余裕がなく、健康な高齢者集団でも同様の結果が得られます。 CHF では、O2 を輸送および利用する能力を低下させる心臓機能の低下が、末梢疲労の発症を促進すると想定されることがよくあります。日の活動。 しかし、最初の心臓イベントは、運動効率、骨格筋の構造と機能を損ない、運動タスクの換気要求を増加させる広範囲の全身的影響を伝播します。 したがって、CHFでは、これらの効果が運動の知覚された努力を増幅し、中枢性疲労の発症を強調し、V̇O2peakで中枢性および末梢性疲労メカニズムの正常な調整を切り離す可能性があります. したがって、CHFでは、参加者は、末梢疲労が運動を行う能力を制限する程度に発展する前にV̇O2peakに達する可能性があり、運動する脚の筋肉の生理的能力に大きな予備力があります. CHF 患者にとって、運動する脚の筋肉の能力 (「パワー リザーブ」) でこの予備力にアクセスできることは、V̇O2peak の臨床的に意味のある増加をもたらすでしょう (臨床的に重要な最小の差 1 ml·min-1·kg-1)。これにより、健康関連の生活の質が向上することが期待されます。

ただし、中枢性疲労がすべての CHF 患者の主な制限とは限りません。 疾患の重症度が高い、診断期間が長い、または特定の併存疾患 (例: 骨格筋に影響を与える 2 型糖尿病) は、V̇O2peak でのパワー リザーブの存在を排除する、過度かつ優先的な末梢疲労制限を持っている可能性があります。 これらの患者の場合、V̇O2peak の増加は、運動リハビリテーション プログラムなどの介入による生理的能力の増加に依存します。

V̇O2peak が運動に対する過度の中枢性疲労反応によって制限されている CHF 患者の場合、急性オピオイド治療が中枢性疲労の発症を改善し、V̇O2peak と運動耐性を高める可能性があります。 1 mg·kg-1 体重の用量での急性オピオイド治療 (ジヒドロコデイン) は、息切れの知覚を軽減し、V̇O2peak と運動耐性を高めます。 オピオイド治療が末梢疲労に何らかの影響を与えることは期待されていませんが、中枢神経系への影響は、運動課題の知覚された努力と中枢疲労の発症を軽減する可能性があります. したがって、CHFのオピオイド治療は、参加者がより大きな割合で運動（骨格筋）能力に「アクセス」し、V̇O2peakと運動耐性の臨床的に意味のある増加を引き起こす可能性があります. これは、V̇O2peak を増加させ、運動耐性を改善するために、中枢性疲労を CHF で選択的に標的にできるという最初の証拠を提供します。 逆に、V̇O2peak でパワーリザーブがない CHF 参加者では、オピオイド治療はほとんど効果がないと予想されます。

この研究では、V̇O2peak での最大等速性サイクリング パワーの瞬時評価を組み込んだ新しい CPX テストを使用して、CHF の V̇O2peak を制限するメカニズムを解明し、これらの応答を年齢をマッチさせたコントロールと比較します。