Effekten av inhalert nitrogenoksid på dødrom ved KOLS

Denne studien skal rekruttere 20 nåværende eller tidligere røykere som oppfyller kriteriene for mild kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS), målt ved lungefunksjonstester. Det er frivillig å delta og deltakerne kan trekke seg fra studien når som helst.

Prosedyrer:

Generell medisinsk undersøkelse: Alle deltakere vil gjennomgå en fysisk undersøkelse utført av en lege. Samtidig medisinering vil bli registrert samt kroppshøyde og vekt; blodtrykk; hjertefrekvensrytme ved hjelp av et 12-avlednings elektrokardiogram (EKG); og oksygenmetning i blodet. Legen vil identifisere eventuelle kontraindikasjoner for treningstesting som vil forhindre sikker deltakelse.

Lungefunksjonstester: Standard lungefunksjonstester inkluderer: spirometri (måling av respirasjonsstrøm under en maksimal pust utover); kroppspletysmografi (måling av lungevolumer); diffusjonskapasitet for karbonmonoksid (DLCO; måling av gassutveksling over lungen); maksimalt inspirasjonstrykk (MIP) og maksimalt ekspirasjonstrykk (MEP) manøvrer (evaluering av respiratorisk muskelstyrke); og impulsoscillometri (IOS; målelungemekanikk). Hver test vil bli utført minst 2-3 ganger for å sikre at resultatene er konsistente. For alle tester vil deltakeren puste gjennom et gummimunnstykke med neseklemmer på for å tette nesepassasjen.

Hjerte- og lungetreningstester: Deltakerne skal utføre trening på en stasjonær sykkel ved hvert besøk. Mens de trener, vil de puste gjennom et munnstykke med neseklemmer på, noe som gjør det mulig å registrere pust for pust av fysiologiske variabler gjennom treningen. For hver test vil deltakeren begynne med å sitte på sykkelen i ro (ingen tråkk) i omtrent 6 minutter for å etablere et konsistent mål på grunnpusten. De vil da begynne å tråkke i 1 minutt uten motstand mot oppvarming. Belastningen vil da øke enten med 10 watt hvert minutt (besøk 1) eller til en konstant arbeidshastighet som opprettholdes i 4 minutter (besøk 2-5). Hvert 2. minutt vil deltakeren bli bedt om å trekke pusten helt inn (en inspiratorisk kapasitet (IC) manøver). Deltakeren vil også bli bedt om å vurdere ubehag ved puste, ubehag i bena, hvor ubehagelig pusten deres føles og hvor vanskelig det er å puste inn og ut, ved hjelp av en 10-punkts Borg-skala.

Diafragma EMG og respirasjonstrykkmålinger: Før trening vil en lokal bedøvelsesspray påføres nesegangene og halsen, og et tynt kateter (diameter 2 mm) vil bli satt inn av erfarent personell gjennom nesen ned i halsen og inn i spiserøret (" matrør") og øvre del av magen. Dette kateteret måler den elektriske aktiviteten (EMG) til mellomgulvet, som gir nyttig informasjon om inspirasjonsdriften til å puste. Den måler også trykk i spiserøret i brystet så vel som i magen, noe som gir nyttig informasjon om pustearbeidet og pustemekanikken.

Blodprøvetaking: Små blodprøver vil bli tatt fra øreflippen før trening, med 2-minutters intervaller under trening og etter trening. Deltakerens øreflipp varmes opp med en varm, fuktig klut (som sikrer tilstrekkelig blodtilførsel til hudoverflaten) gjennom hele hvileperioden og treningen. En veldig liten punktering vil bli gjort med en lansett (lik en veldig fin nålespiss), og blod samles i små glassrør < 1 mm i størrelse. Disse prøvene vil bli analysert for deres blodgassinnhold (oksygen og karbondioksid), variabler som er nødvendige for å beregne dødt rom (andelen av lungen som ikke kan delta tilstrekkelig i gassutveksling).

Studiedesign: Dette vil være en enkeltsenter, randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert crossover-studie som evaluerer effekten av inhalert nitrogenoksid på intensiteten av åndenød og de fysiologiske responsene på en standardisert treningsoppgave. Etter å ha gitt skriftlig informert samtykke, vil deltakerne gjennomføre 5 besøk, hver om morgenen med 2-7 dagers mellomrom.

Besøk 1 (Screening): Deltakerne vil få tatt en detaljert sykehistorie og fysisk undersøkelse utført av en studielege. Deltakerne vil også få sine symptomer på KOLS evaluert ved hjelp av standard skriftlige spørreskjemaer [modifisert Medical Research Council (mMRC) dyspnéskala, Baseline Dyspnéa Index (BDI) og COPD Assessment Test (CAT)]. Disse spørreskjemaene vil bli forklart til deltakeren av studiepersonellet og vil bli brukt til å avgjøre om deltakerne oppfyller kriteriene for å ha moderat til alvorlig aktivitetsrelatert pustevansker. Deltakerne vil deretter gjennomgå en rekke lungefunksjonstester i hvile for å bestemme lungefunksjonen. Deltakerne vil gjennomføre en symptombegrenset, inkrementell arbeidsbelastning, kardiopulmonal treningstest på en stasjonær sykkel for å bestemme deres maksimale arbeidshastighet (Wmax). Deltakeren vil trene på sykkelen så lenge de kan, med motstanden økende med 10 watt hvert 1. minutt (se beskrivelse ovenfor). Hjertestatus vil bli overvåket med 12-avlednings-EKG. Hjertefrekvens, oksygenmetning (SpO2) og blodtrykk vil bli overvåket under treningen.

Besøk 2 og 3 (innkjøring): Deltakerne vil bli kjent med den 4-minutters standardiserte sykkeltreningstesten og pusteapparatet som vil bli gjennomført for de gjenværende besøkene. Denne sykkeltreningstesten vil bli utført med konstant belastning. Den innledende motstanden som velges vil være 75 % av deres maksimale arbeidsbelastning (Wmax; bestemt fra treningstest i besøk 1) med justeringer av belastningen etter behov. Målet med den resulterende 4-minutters treningstesten er å ha en standardisert protokoll som lar deltakerne bli tilstrekkelig andpusten til å vurdere den potensielle terapeutiske effekten av nitrogenoksid, samtidig som den ikke er så intens at de hindrer dem i å fullføre testen.

Besøk 4 og 5 (behandling): Deltakerne vil fullføre 4-minutters syklustreningstesten med arbeidshastigheten fastsatt i besøk 2 og 3 mens de puster fra en gassblanding bestående av enten 1) inhalert nitrogenoksid (800 ppm) eller 2) placebo (romluft), hver på bakgrunn av romluft (21 % oksygen; resten nitrogen). Tester ved besøk 4 og 5 vil inkludere detaljerte målinger av diafragma elektrisk aktivitet (EMG) og respiratoriske mekaniske målinger. Blodprøver vil bli tatt som beskrevet ovenfor: før trening, med 2-minutters intervaller under treningen, og ved slutten av treningen.