Bronchodilatoren en longmechanica tijdens het sporten in COPD (SOUND)

De ziekte van de kleine luchtwegen is een belangrijke oorzaak van verhoogde luchtwegweerstand en obstructie bij chronische obstructieve longziekte (COPD). Kleine luchtwegen zijn die luchtwegen voorbij generatie 8 die een diameter van <2 mm hebben. Vanwege de longgeometrie en het mechanisme van deeltjesafzetting is de behandeling van kleine luchtwegaandoeningen een uitdaging en een grote klinische zorg. Recente ontwikkelingen in apparaten voor het leveren van ademhalingsmedicatie hebben beweerd de levering van medicatie aan de kleine luchtwegen te verbeteren, waardoor een betere fysiologische en symptomatische verlichting wordt geboden. Een voorbeeld hiervan is Breztri ™ Aerosphere ©, een onder druk staande dosis-inhalator (PMDI) die drievoudige therapie levert (langwerkende bèta-2-agonist, langwerkende muscarinische antagonist en een geïnhaleerde corticosticoid) en momenteel wordt goedgekeurd in Canada voor patiënten met COPD. Voorlopig bewijs heeft gesuggereerd dat dit product het sterfterisico verminderde en gunstige effecten had op de inspanningsdyspneu (kortademigheid), met name bij symptomatische patiënten die zijn behandeld met droge poederinhalatoren (DPI's). Modelleringsstudies hebben een betere afzetting van het medicijn aangetoond in de kleine luchtwegen met de PMDI dan de DPI; Het blijft echter onduidelijk of een verbeterde afzetting voldoende is om de functie van de kleine luchtwegen bij patiënten met COPD te verbeteren, en of deze veranderingen resulteren in evenredige verbetering van dyspneu en inspanningstolerantie. Het ontdekken van de mechanismen van dyspneu-verbetering is een cruciale stap om evidence-based redenering te bieden voor het gebruik van PMDI om de last van deze belangrijke patiënt gerapporteerde uitkomst te verminderen.

Dyspneu tijdens oefening (inspanning) bij COPD ontstaat wanneer de drive om te ademen (neuraal) niet goed wordt beloond door de output van de longen (ademhalingsmechanica), een fenomeen dat "neuromechanische dissociatie" wordt genoemd. Bij patiënten met matige tot ernstige COPD is deze 'neuromechanische dissociatie' grotendeels een gevolg van een stoornis in de functie van de kleine luchtwegen (luchtwegen die <2 mm in diameter zijn) die samenwerken om pulmonale gasopvang te induceren en bijgevolg de long te verhogen Volumes ("Hyperinflation"). Tijdens het sporten wanneer de ventilatievereisten toenemen, leidt de verminderde tijdconstante voor longlediging (d.w.z. verminderde expiratoire tijd als gevolg van verhoogde ademhalingsfrequentie) leidt tot acute-op-chronische longhyperinflatie die het bereiken van kritische inspiratiebeperkingen versnelt (d.w.z. de uitbreiding van de getijdenvolume is beperkt ), en dus hebben patiënten een significant grotere dyspneu en eerdere beëindiging van de oefening. Het is redelijk om aan te nemen dat elke geïnhaleerde medicatie voor COPD met verbeterde toegang tot de kleine luchtwegen dynamische hyperinflatie tijdens het sporten kan verminderen of vertragen en de kortademigheid van een patiënt kan verbeteren.

Hoofdonderzoeksvraag bij patiënten met COPD en significante rustige longhyperinflatie, wordt een acute behandeling met een kortwerkende bronchodilator (salbutamolsulfaat + ipratropiumbromide) verbeterd de impuls oscillometrie afgeleid kleine luchtwegweerstand tijdens cardiopulmonale oefening vergeleken met placebo.

Secundaire onderzoeksvragen bij patiënten met COPD en significante rustige longhyperinflatie, wordt een acute behandeling met kortwerkende bronchodilator (salbutamolsulfaat + ipratropiumbromide) verbeterd de inspanningsdyspneu en inspanningstolerantie tijdens cardiopulmonale oefening vergeleken met placebo. Zijn verbeteringen in kleine luchtwegweerstand, geassocieerd met een vermindering van de inspiratoire neurale drive en verbeterde longmechanica, zoals gemeten door diafragma -elektromyografie (EMGDI).

Onderzoeksmethoden Studieontwerp: dit is een centrum, door onderzoeker geïnitieerd, prospectieve, kruisingstudie die gedurende 2-3 weken wordt uitgevoerd.

Studieoverzicht:

Na het geven van schriftelijke geïnformeerde toestemming, worden alle deelnemers gevraagd om 3 bezoeken aan de Respiratory Investigation Unit, Kingston General Hospital, te voltooien. Elk bezoek zal tegelijkertijd worden uitgevoerd, 's ochtends, 2 tot 7 dagen uit elkaar.

Bezoek 1 (Subsidiability Assessment): Gedetailleerde medische geschiedenis, lichamelijk onderzoek en ECG worden uitgevoerd. Deelnemers zullen volledige pulmonale functietests uitvoeren, waaronder spirometrie, plethysmografie, diffunderende capaciteit voor koolmonoxide (DLCO), kleine luchtwegfunctiebeoordeling (impuls oscillometrie (iOS), single-breath en meervoudige stikstofuitwassingstests). Deelnemers voltooien een symptoom-beperkte incrementele cardiopulmonale trainingstest (CPET) om de maximale trainingscapaciteit te bepalen. PFT- en CPET -procedures worden uitgevoerd volgens de aanbevelingen van de consensus.

Bezoek 2/3 (constante werksnelheid cardiopulmonale trainingstest met placebo of bronchodilator): spirometrie, lichaamspletmografie, impuls-oscillometerie en statische en dynamische longcompliance-metingen worden uitgevoerd pre-intervention en 15 minuten na interventie (ofwel tweekroosje bronchodilator (salbutamolsulfaat (2,5 mg) + Ipratropiumbromide (0,5 mg) of een placebo (normale zoutoplossing)). Deelnemers zullen vervolgens een constante werksnelheidstests uitvoeren met een piekcapaciteit van 75% (bepaald op V1). Deelnemer zal oefeningen uitvoeren op een stationaire fiets terwijl je door een mondstuk ademt met neusclips aan, waardoor de ademhalingsopname van beademings- en metabole variabelen tijdens het sporten mogelijk is. Na ongeveer 6 minuten ontspannen, baseline ademhaling worden de deelnemers gevraagd om 1 minuut te pedalen tegen geen weerstand om op te warmen. De belasting zal dan toenemen tot constante werksnelheid (bepaald op V1), de deelnemers zullen blijven trappen tot de symptoombeperking. Elke 2 minuten tijdens de oefening voert de deelnemer een impuls -oscillometery -test uit voor de beoordeling van de kleine luchtwegenfunctie, gevolgd door een inspiratoire capaciteitsmanoeuvre om longvolumes te bepalen. Ademhalingsomfort (dyspneu) en beenvermoeidheid worden beoordeeld met behulp van de Modified Borg 0-10 schaal. Vitale tekens (BP, HR, Spo2) worden tijdens elke trainingstest en tijdens herstel gecontroleerd.

Diafragma EMG en ademhalingsdrukmetingen: aan het begin van bezoek 2 en 3 zullen de onderzoekers een actuele anesthetische spray toepassen op de nasale passages en keel van de deelnemer. Een dunne katheter (diameter 2 mm) wordt door de onderzoeker door de neus door de keel en in de slokdarm en het bovenste deel van de maag ingebracht. Deze katheter meet de elektrische activiteit (EMG) van het diafragma, dat een surrogaatmeting biedt van de inspirerende neurale drang om te ademen. Het meet ook de druk in de slokdarm in de borst en in de maag, wat nuttige informatie geeft over het werk van ademhaling en ademhalingsmechanica.