만성 심부전에서 호기성 용량의 한계

만성 심부전(CHF)은 치료 비용이 많이 들고(연간 비용은 국립 보건 서비스 예산의 약 1.8%를 차지함) 예후 불량(연간 사망률 ~7%) 및 환자와 관련된 현재 및 증가하는 공중 보건 문제입니다. 삶의 질. CHF는 운동 내성의 현저한 감소를 특징으로 하는 복잡하고 다면적인 임상 증후군입니다. 이러한 운동 내성의 감소는 걷기와 같은 일상 활동을 수행하는 능력을 제한하고, 호흡곤란 및 피로 증상으로 인한 건강 관련 삶의 질 저하를 효과적으로 예측합니다.

운동 내성의 표준 척도는 유산소 능력(V̇O2peak)이며, 사이클 또는 러닝머신 기반 운동 테스트 중에 평가됩니다. V̇O2peak는 심장 관련 입원 및 사망 위험의 중요한 예측 인자이며, V̇O2peak가 1ml·min-1·kg-1 감소할 때마다 모든 원인으로 인한 사망 위험이 ~16% 증가합니다. CHF에서; 그러나 V̇O2peak는 심장 기능 장애의 중증도와 관련이 적습니다. 따라서 전신 V̇O2peak를 제한하는 메커니즘을 이해하면 치료를 위한 새로운 목표를 제공하고 CHF 증상을 개선하고 건강 관련 삶의 질을 높이며 예후를 개선하기 위해 개별 환자의 요구를 충족하기 위한 자원 할당을 효과적으로 최적화할 수 있습니다.

러닝머신 및 주기 인체측정법 심폐 운동(CPX) 테스트는 전신 V̇O2peak를 평가하기 위한 표준 방법입니다. 그러나 현재 임상에서 사용되는 기술은 전신 V̇O2peak를 제한하는 궁극적인 원인이 되는 피로 메커니즘을 식별할 수 있는 차별적인 능력이 없습니다. 전신 V̇O2peak를 제한하는 피로 메커니즘은 '말초'로 정의할 수 있습니다. 또는 '중추' - 중추 신경계 내의 사건으로 인한 골격근 활성화의 감소, 그 결과 어떤 운동 작업을 수행하는 인식된 노력이 증가합니다. 본질적으로 말초 피로가 전신 V̇O2peak를 제한하는 경우 참가자는 운동을 "할 수 있지만 운동하는 근육은 할 수 없습니다", 중추 피로가 우세하면 참가자는 운동을 "할 수 있지만 하지 않습니다".

젊은 건강한 참가자의 경우 기존 CPX 테스트의 한계를 극복하고 운동 내성을 제한하는 메커니즘에 대한 통찰력을 허용하는 실험실에서 개발된 새로운 CPX 프로토콜을 사용하여 말초 및 중추 피로 메커니즘의 복잡한 조정이 있는 것으로 보입니다. V̇O2peak에서의 CPX 테스트는 다리의 최대 사이클링 파워와 일치합니다. 따라서 V̇O2peak에서 순환력을 생성하는 다리의 능력에는 여유가 없으며 건강한 노인 인구에서도 유사한 결과가 나타납니다. CHF에서 심장 기능 저하로 인해 O2 수송 및 활용 능력이 감소하고 말초 피로가 심화되며, 이는 V̇O2peak 및 운동 내성을 제한하는 우세한 메커니즘으로 하루 일과를 완료할 수 있는 능력을 제한합니다. 하루 활동. 그러나 초기 심장 이벤트는 운동 경제, 골격근 구조 및 기능을 손상시키고 모든 운동 작업의 환기 요구를 증가시키는 광범위한 전신 효과를 전파합니다. 따라서 CHF에서 이러한 효과는 인지된 운동 노력을 증폭시키고 중추 피로의 발달을 강조하며 V̇O2peak에서 중추 및 말초 피로 메커니즘의 정상적인 조정을 분리할 수 있습니다. 따라서 CHF에서 참가자는 운동 수행 능력을 제한할 정도로 말초 피로가 발생하기 전에 V̇O2peak에 도달할 수 있으며 운동하는 다리 근육의 생리적 용량에 큰 여유가 있습니다. CHF 환자의 경우 운동하는 다리 근육의 용량('파워 리저브')에서 이 예비에 액세스할 수 있으면 V̇O2peak에서 임상적으로 의미 있는 증가가 발생할 수 있습니다(임상적으로 최소로 중요한 차이 1ml·min-1·kg-1). 이를 통해 건강과 관련된 삶의 질이 향상될 것으로 기대됩니다.

그러나 중추 피로가 모든 CHF 환자의 주요 제한 사항은 아닙니다. 질병의 중증도가 더 높거나 진단 기간이 더 길거나 특정 동반 질환(예: 골격근에 영향을 미치는 2형 당뇨병)은 V̇O2peak에서 파워 리저브의 존재를 제거하는 과도하고 압도적인 말초 피로 제한을 가질 수 있습니다. 이러한 환자의 경우 V̇O2peak 증가는 운동 재활 프로그램과 같은 중재를 통한 생리적 능력 증가에 달려 있습니다.

V̇O2peak가 운동에 대한 과도한 중추 피로 반응으로 제한되는 CHF 환자의 경우, 급성 오피오이드 치료가 중추 피로의 발달을 개선하여 V̇O2peak 및 운동 내성을 증가시킬 수 있습니다. 급성 오피오이드 치료(디하이드로코데인)는 체중 1mg·kg-1 용량으로 숨가쁨 인식을 줄이고 V̇O2peak 및 운동 내성을 증가시킵니다. 오피오이드 치료가 말초 피로에 영향을 미칠 것으로 예상되지는 않지만 중추 신경계에 대한 영향은 인지된 운동 작업의 노력과 중추 피로의 발달을 감소시킬 수 있습니다. 따라서 CHF에서 오피오이드 치료는 참여자들이 그들의 운동(골격근) 능력의 더 큰 부분에 '접근'하도록 허용하고 V̇O2peak 및 운동 내성에서 임상적으로 의미 있는 증가를 불러일으킬 수 있습니다. 이것은 V̇O2peak를 증가시키고 운동 내성을 향상시키기 위해 CHF에서 중추 피로가 선택적으로 표적이 될 수 있다는 첫 번째 증거를 제공할 것입니다. 반대로, V̇O2peak 오피오이드 치료에 파워 리저브가 없는 CHF 참가자의 경우 효과가 거의 없을 것으로 예상됩니다.

이 연구에서는 CHF에서 V̇O2peak를 제한하는 메커니즘을 설명하기 위해 V̇O2peak에서 최대 등속 순환 전력의 순간 평가를 통합하는 새로운 CPX 테스트를 사용하고 이러한 응답을 연령 일치 컨트롤과 비교합니다.