慢性呼吸不全患者の疲労の進行における酸素の役割 (Oxyfatigue)

慢性呼吸不全（CRF）および長期酸素療法（LTOT）を必要とする進行性慢性閉塞性肺疾患（COPD）は、呼吸困難や倦怠感などの症状を引き起こし、生活の質を劇的に低下させる予後不良の疾患です。 COPDで。 一般に、COPD の進行期は、入院を繰り返す変動パターンと、呼吸困難が増大し、運動耐容能と身体活動が低下する悪循環を特徴とし、その結果、うつ病、社会的孤立、および生活の質の低下につながります。死亡リスクの増加。

これらの患者の筋機能不全は、動的過膨張とともに、運動中の疲労と呼吸困難の増加に寄与し、努力の早期中止と最大有酸素能力の低下につながります。 CRF患者では、換気量と呼吸数を減らすことによって頸動脈小体受容体の刺激を直接阻害することにより、動脈酸素化の増加が有益な結果をもたらす可能性があります。

動脈酸素化の増加は、i) 等運動時の乳酸生成の減少、ii) 肺血管拡張、その結果心拍出量の増加、したがって運動中の筋肉への酸素供給の増加によって、筋肉酸素化の増加も促進する可能性があります。 興味深いことに、筋肉の酸素化の増加により、横隔膜の疲労の発症が遅れている可能性があります。

臨床現場では、酸素の急性投与が分時換気量と呼吸数を減らし、運動耐容能を改善することによって COPD 患者の換気要求量を減らすのに役立つことが研究で示されています。 慢性呼吸不全を伴う COPD 患者と慢性呼吸不全を持たない COPD 患者において、急性酸素投与により持久力、最大運動能力、呼吸困難、分時換気量が改善されるようです。 中等度/重度の非低酸素性 COPD 患者の安静時および運動中に、酸素を補給しながらトレーニングすると、運動耐容能と呼吸パターンに大きな利益がもたらされます。 その代わり、安静時正常酸素状態で運動誘発性の脱飽和状態にある患者では、個々のグループ内で大きなばらつきがあるものの、6分間の歩行テストで評価された運動耐性は酸素の追加により徐々に改善した。

この集団では、運動中に酸素を追加しても、呼吸困難に対するわずかな効果のみにつながる限界的な影響しか生じません。 したがって、現在まで、この治療計画は、重度の呼吸困難を伴う運動誘発性飽和度低下を有する患者のみを対象としている。 したがって、COPD患者に対する体育トレーニング中に広範囲に酸素療法を提供することについての文献による裏付けはほとんどありません。 さらに、特に機能的転帰、症状、生活の質に対する利点を考慮した、酸素療法の使用について確固たる結論を導く確かな研究が不足しています。

研究のほとんどは安静時の正常酸素状態の COPD 患者に関するものですが、CRF および LTOT を伴う COPD に特化した文献はほとんどありません。 私たちの知る限り、CRFおよびLTOTを伴うCOPD患者に異なる用量の酸素療法を適用した場合の反応（血管拡張、神経筋疲労、筋酸素化）を調査する生理学的研究は不足しています。

この情報により、努力不耐症の原因をより適切に説明できるようになり、臨床医が運動に対する最良の生理学的反応を得るために最も適切な酸素療法の投与量を知ることができるようになります。

プロトコル この研究では、3 つの異なる FiO2 濃度での神経筋疲労が評価されます。

研究は 5 日間にわたって行われます 1 日目: 慣れ 2 日目: 3 インチオンと 3 インチオフの繰り返しサイクルによる 30% MVC での最大下等尺性収縮の消耗テスト (Tlim) を 3、4、5 日目に実施します。そして疲労後の神経筋評価は異なる FiO2 で実行されます。 疲労プロトコルには、Tlim の 80% に等しい期間の間隔で最大下等尺性収縮を実行することが含まれます。 各条件は、少なくとも 10 分間の安定化後に評価されました。

この日はランダム化試験で実施されます。

3 つの条件は FiO2 によって次のように異なります。

A) 条件の部屋の空気: 患者はベンチュリ マスク (Vmask FiO2 21%) を通して室内の空気を呼吸し、「偽条件」とみなされます。 B) 条件 FiO2 30%: 被験者は FiO2 が 30 のベンチュリ マスクを通して呼吸します。 %。

C) 条件 FiO2 60%: 被験者は FiO2 60% のベンチュリマスクを通して呼吸します。

測定 プロトコールの開始時（T0）、身体測定値（BMI）、CIRSスケールで測定した併存疾患、疲労重症度スケール（FSS）で評価した既往疲労、バーセルスケール呼吸困難を伴う既往歴呼吸困難、CATおよびMRFスコアによる生活の質、空気中の血液ガス分析値、グローバルスパイロメトリーによる肺機能

1. 補間単収縮プロトコルによる中枢神経筋疲労と末梢神経筋疲労の評価。 被験者は背中を支えて直立して座ります。 股関節と膝を 90 度に曲げ、力を力変換器で測定します。

   等尺性力の評価: 最大随意収縮 (MVC)。 筋電図評価：横広筋からM波を記録します。 電気刺激による静止力 (Qtpot) および最大随意活性化 (MVA) の評価。 使用される電気刺激は、定電流刺激装置 (DS7AH、デジタイマー) によって送達される、持続時間 0.1 ミリ秒の単一方形波パルスで構成されます。 使用される刺激の強度は次のように定義されます。電流は 0 mA から、M 波の振幅がそれ以上増加しない値まで徐々に増加します。 研究に使用される刺激は、最大の M 波反応を生成するのに必要な強度の 125% に設定されます。 Qtpot は MCV 測定の 5 秒後に測定されます。 MVA は、電気的に刺激された MVC 中に計算されます。MVC に重ねられた単一の収縮が、Qtpot 中に生成された力と比較されます。 このプロトコルでは、疲労タスクの前後で MVC と Qtpot の 2 回の測定を繰り返すことができます。

2. パルス酸素飽和度 (SatO2)、経皮的 paCO2 値 (tcCO2)、BORG 疲労および呼吸困難の測定。
3. 外側広筋に非侵襲的プローブを適用することによる、近赤外分光法 (NIRS) 法による in vivo でのミトコンドリア機能の評価。 筋肉の酸化能力テストでは、組織内のデオキシヘモグロビンとオキシヘモグロビンの相対濃度を測定します。 総ヘモグロビン (THb = HHb + HbO2) および Hb の差 (Hbdiff = HbO2 - HHb) が導出尺度として取得されます。
4. EMGによる胸鎖乳突筋副呼吸筋疲労の評価
5. 血管機能の評価は、基礎状態および単一受動脚運動 (sPLM) 技術の適用中に、総大腿動脈のレベルでドップラー超音波を使用して実行されます。 sPLM テストは右総大腿動脈で実行され、測定はドップラー超音波システム (Logiq V4-GE、ミルウォーキー、ウィスコンシン州、米国) を使用して行われます。 sPLM プロトコルは、安静時の 60 秒間のベースライン データ収集と、それに続く 1 秒間の受動的脚の屈曲伸展で構成されます。 動作後の残りの 60 秒間は脚を完全に伸ばした状態が維持されます。 各被験者について、安静時の動脈径、安静時の血流量、安静時からの相対変化（Dpeak）、ピーク血流量、および評価中の大腿骨血流の曲線下面積（AUC）が収集されました。 。 ピーク血流値、安静時からの相対変化、脚を動かした後のAUCが秒ごとに計算されます。