Oksygenets rolle i utviklingen av tretthet hos pasienter med kronisk respirasjonssvikt (Oxyfatigue)

Avansert kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) med kronisk respirasjonssvikt (CRF) og langvarig oksygenbehandling (LTOT) behov er en tilstand med dårlig prognose som forårsaker symptomer som dyspné og tretthet som dramatisk reduserer livskvaliteten til personen med KOLS. Typisk er den avanserte fasen av KOLS preget av et svingende mønster med tilbakevendende sykehusinnleggelser, og en ond sirkel der dyspné øker og treningstoleranse og fysisk aktivitet reduseres, noe som igjen fører til depresjon, sosial isolasjon og lav livskvalitet. økt risiko for død.

Muskeldysfunksjon hos disse pasientene bidrar, sammen med dynamisk hyperinflasjon, til økning av tretthet og dyspné under trening, noe som fører til tidlig opphør av anstrengelse og reduksjon av maksimal aerob kapasitet. Hos pasienter med CRF kan økningen av arteriell oksygenering ha et gunstig resultat gjennom direkte hemming av stimuleringen av karotis-reseptorene ved å redusere ventilasjon og respirasjonsfrekvens.

Økningen i arteriell oksygenering kan også fremme økningen i muskeloksygenering ved å i) redusere produksjonen av laktater under innsats på iso-arbeid og ii) øke pulmonal vasodilatasjon og følgelig hjerteutgang og dermed oksygentilførsel til den trenende muskelen. Interessant nok vil økningen i muskeloksygenering sannsynligvis forsinke utbruddet av diafragmatretthet.

I kliniske omgivelser har studier vist at akutt administrasjon av oksygen er nyttig for å redusere ventilasjonsbehovet til KOLS-pasienten ved å redusere minuttventilasjon og respirasjonsfrekvens og forbedre treningstoleransen. Hos KOLS-pasienter med og uten kronisk respirasjonssvikt ser akutt oksygentilførsel ut til å forbedre utholdenhetskapasiteten, maksimal treningskapasitet, dyspné og minuttventilasjon. Hos pasienter med moderat/alvorlig ikke-hypoksisk KOLS i hvile og under trening, gir trening med oksygentilskudd større fordel for treningstoleranse og respirasjonsmønster. I stedet, hos pasienter med normoksi i hvile og treningsindusert desaturasjon, forbedres treningstoleransen evaluert med seks-minutters gangtesten gradvis med tilsetning av oksygen, selv om det er enorm variasjon innen de enkelte gruppene.

I denne populasjonen fører tilsetning av oksygen under trening til marginale effekter bare knyttet til en liten fordel på dyspné. Derfor, til dags dato, er dette behandlingsregimet kun rettet mot pasienter med treningsindusert desaturasjon med tilhørende alvorlig dyspné. Derfor er det liten støtte fra litteraturen til å tilby oksygenbehandling i stor grad under fysisk trening til pasienter med KOLS. Dessuten er det mangel på solide studier som fører til sikre konklusjoner om bruk av oksygenbehandling med særlig referanse til fordelene på funksjonelle utfall, symptomer og livskvalitet.

Mens de fleste studiene gjelder normoksiske pasienter med KOLS i hvile, er det lite eller ingen litteratur viet til KOLS med CRF og LTOT. Så vidt vi vet er det mangel på fysiologiske studier som undersøker responsen (vasodilatasjon, nevromuskulær tretthet og muskeloksygenering) ved bruk av ulike doser oksygenbehandling hos pasienter med KOLS assosiert med CRF og LTOT.

Denne informasjonen vil gjøre det mulig å bedre beskrive opprinnelsen til innsatsintoleranse og veilede klinikeren om den mest passende oksygenterapidosen for å oppnå den beste fysiologiske responsen på trening.

PROTOKOLL I denne studien vil nevromuskulær tretthet ved tre forskjellige FiO2-konsentrasjoner bli evaluert.

Studien vil foregå over 5 dager Dag 1: familiarisering Dag 2: utmattelsestest (Tlim) av submaksimale isometriske sammentrekninger ved 30 % MVC med en gjentatt syklus på 3" PÅ og 3" AV vil bli utført Dag 3,4 og 5 før og post-fatigue nevromuskulære vurderinger vil bli utført ved forskjellige FiO2. Tretthetsprotokollen vil innebære å utføre submaksimale isometriske sammentrekninger med intervaller i en varighet som tilsvarer 80 % av Tlim. Hver tilstand ble evaluert etter stabilisering på minst 10 minutter.

Dagene vil bli utført i en randomisert studie.

De tre forholdene varierer med FiO2 som følger:

A) TILSTAND ROMLUFT: Pasienten vil puste romluft gjennom Venturi-masken (Vmask FiO2 21%) og vil bli ansett som en "sham-tilstand" B) TILSTAND FiO2 30%: forsøkspersonen vil puste gjennom en Venturi-maske med en FiO2 på 30 %.

C) TILSTAND FiO2 60 %: forsøkspersonen vil puste gjennom en Venturi-maske med en FiO2 på 60 %.

TILTAK Ved begynnelsen av protokollen (T0), antropometriske målinger (BMI), komorbiditeter målt med CIRS-skala, anamnestisk tretthet evaluert av Fatigue Severity Scale (FSS), anamnestisk dyspné med Barthel-skala-dyspné, Livskvalitet etter CAT- og MRF-score , blodgassanalyseverdi i luft, lungefunksjon ved global spirometri

1. Evaluering av sentral og perifer nevromuskulær tretthet i henhold til interpolert rykningsprotokoll. Forsøkspersonene vil sitte oppreist med ryggstøtte. Hofte og kne vil bli bøyd til 90° og kraften vil bli målt med en krafttransduser.

   Evaluering av den isometriske kraften: Maksimal frivillig sammentrekning (MVC). Elektromyografisk evaluering: M-bølger vil bli registrert fra vastus lateral. Evaluering av den elektrisk stimulerte hvilekraften (Qtpot) og av den maksimale frivillige aktiveringen (MVA). Den elektriske stimuleringen som brukes vil bestå av enkle firkantbølgepulser på 0,1 ms varighet, levert av en konstantstrømstimulator (DS7AH, Digitimer). Intensiteten til stimulusen som brukes vil bli definert som følger: strømmen vil økes gradvis fra 0 mA til verdien utover hvilken det ikke vil være ytterligere økning i amplituden til M-bølgen. Stimulusen som brukes for studien vil bli satt til 125 % av intensiteten som kreves for å produsere en maksimal M-bølgerespons. Qtpot vil bli målt 5 sekunder etter MCV-målinger. MVA vil bli beregnet under den elektrisk stimulerte MVC: en enkelt sammentrekning lagt på MVC vil bli sammenlignet med kraften produsert under Qtpot. Protokollen sørger for repetisjon av 2 målinger av MVC og Qtpot før og etter den utmattende oppgaven.

2. Måling av pulsert oksygenmetning (SatO2), den transkutane paCO2-verdien (tcCO2), BORG fatigue og dyspné.
3. Evaluering av mitokondriell funksjon in vivo gjennom Near InfraRed Spectroscopy (NIRS) metoden ved å bruke en ikke-invasiv sonde på vastus lateralis. Muskeloksidativ kapasitetstesten vil måle den relative konsentrasjonen av deoksy-hemoglobin og oksyhemoglobin i vev. Totalt hemoglobin (THb = HHb + HbO2), og Hb-forskjellen (Hbdiff = HbO2 - HHb) vil bli oppnådd som avledede mål.
4. Vurdering av sternocleidomastoideus ekstra respiratorisk muskeltretthet ved EMG
5. Evalueringen av den vaskulære funksjonen vil bli utført med en Doppler-ultralyd på nivå med den vanlige femoralisarterie, under basale tilstander og under anvendelse av Single Passive Leg Movement (sPLM)-teknikken. sPLM-testen vil bli utført på høyre felles femoral arterie, og målinger vil bli gjort ved hjelp av et Doppler ultralydsystem (Logiq V4-GE, Milwaukee, WI, USA). sPLM-protokollen vil bestå av 60 sekunder med baseline-datainnsamling i hvile, etterfulgt av en 1-sekunds passiv fleksjon-ekstensjon av benet. Benet vil da holdes helt utstrakt i de resterende 60 sekundene etter bevegelsen. For hvert forsøksperson vil arteriediameteren i hvile, blodstrømmen i hvile, de relative endringene bestemmes (Dpeak) fra hvile, toppblodstrømmen og Area Under the Curve (AUC) av femoral blodstrøm under evalueringen ble samlet inn . Toppblodstrømverdiene, relative endringer fra hvile og AUC etter benbevegelse vil bli beregnet sekund for sekund