Pulmonal diffusjonskapasitet under inkrementell trening ved KOLS (DiffLung3)

Introduksjon og bakgrunn Et mønster som gjelder flertallet av de mer enn 250 millioner menneskene som lider av kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) over hele verden, er en nedadgående spiral av anstrengelsesdyspné til dårlig livskvalitet, invaliditet og tidlig død. En kritisk mekanisme for anstrengelsesdyspné hos disse pasientene antas å være redusert alveolær-kapillær reserve, det vil si en redusert evne til å rekruttere og utvide den pulmonale kapillærsengen for å øke diffusjonskapasiteten ved en økning i hjertevolum, som kan vurderes ved å måle den doble testen av lungediffusjonskapasiteten (DL,CO,NO) under trening. Denne teknikken tillater opptil 12 gjentatte manøvrer i løpet av en økt uten å påvirke målingene, og den er derfor ideell for å vurdere akutte endringer i lungediffunderende kapasitet og dens komponenter under ulike fysiologiske manøvrer. Med denne teknikken har etterforskerne nylig dokumentert at alveolær-kapillær rekruttering, vurdert ved endringen i lungediffusjonskapasiteten for nitrogenoksid (DL,NO) ved en fast arbeidsbelastning på 60 % av maksimum, er sløvet ved KOLS, tilsynelatende i en alvorlighetsavhengig måte (upubliserte observasjoner). Det er imidlertid ukjent om dette allerede er tydelig ved lave arbeidsbelastninger, og/eller om det vedvarer ved nesten maksimale arbeidsbelastninger, og det gjenstår å fastslå i hvilken grad dette har innvirkning på lungegassutvekslingen, konvensjonelt målt ved alveolær- arteriell oksygenforskjell.

Mål Det overordnede målet er å finne ut om og hvordan alveolær-kapillær rekruttering under inkrementell trening er forskjellig mellom pasienter med mild til moderat KOLS og friske individer.

Studiedesign og rekruttering 12 pasienter med mild til moderat KOLS og 12 friske alders- og kjønnsmatchede kontroller vil bli inkludert i studien, der DL,CO,NO vil bli målt i hvile og under inkrementelle arbeidsbelastninger. Besøk 0 består av medisinsk helseintervju og kort undersøkelse inkludert blodtrykk, hjertefrekvens og EKG-måling for å undersøke inklusjons- og eksklusjonskriterier. Baseline-målinger (besøk 1) vil bli utført for å vurdere kondisjon og hjerte-lungehelsestatus for de inkluderte pasientene og deltakerne. Grunnlinjemålingene inkluderer kardiopulmonal treningstesting, lungefunksjonstesting (dynamisk spirometri, helkroppspletysmografi og 10-sekunders enkeltpustdiffunderende kapasitet for karbonmonoksid), og en vurdering av kroppssammensetning. Ved besøk 2, som er minst to dager senere, settes et arteriekateter inn, hvoretter DL,CO,NO og arterielle blodgasser måles i hvile, og ved 20, 40, 60 og 80 % av maksimal arbeidsbelastning på en sykkelergometer, som bestemt under hjerte- og lungeøvelsesteksten på besøk 1.

Prøvestørrelse Basert på upubliserte data der en forskjell i DL,NO (mmol min-1 kPa-1) mellom KOLS og kontroll ved 60 % av maksimal arbeidsbelastning under sykkeltrening, ble kraftberegningen basert på en tosidig uavhengig prøve t -test, med en potens på 90 % og et signifikansnivå (alfa) på 0,05. For å oppdage en 15 mmol min-1 kPa-1 forskjell i DL,NO mellom grupper ved 60 % av maksimal arbeidsbelastning, med en styrke på 90 % og et signifikansnivå på 0,05, kreves det minst 12 forsøkspersoner i hver gruppe. For å ta høyde for potensielt frafall vil kraften tillates redusert til 80 %, tilsvarende totalt 10 forsøkspersoner i hver gruppe.

Statistisk prosedyre Undersøkerne vil utføre en lineær blandet effektmodell med gruppe og tid som faktorer med deltaker som tilfeldig effekt som tar hensyn til gjentatte mål. Etterforskerne vil deretter utføre parvis testing av estimerte marginale gjennomsnitt fra vår blandingseffektmodell for å teste for mellom gruppeforskjeller og innenfor gruppeforskjeller. Etterforskerne vil utføre Holm-korreksjon på grunn av flere tester.

Generell informasjon Denne studien er ny ettersom den undersøker pulmonal kapillærrekruttering ved KOLS, som antas å være en viktig mekanisme for anstrengelsesdyspné, som først og fremst kun har vært diskutert i teoretiske termer i tidligere studier. Denne studien vil bli utført i samsvar med den regionale etiske komiteen og Helsinki-erklæringen. Informert samtykke vil bli innhentet fra alle studiedeltakere før påmelding og grunnlinjetesting.

Betydning, nyhet og forventet påvirkning De fysiologiske vurderingene som er evaluert i denne studien har potensial til å bli brukt, gir informasjon om årsaken til dyspné hos den enkelte KOLS-pasient. Dette er relevant for forståelsen av grunnleggende respirasjonsfysiologi og for utforming av fremtidige studier med intervensjoner som tar sikte på å påvirke lungekapillærrekruttering ved KOLS.