Rola okresowego oddychania wysiłkowego (EPB) w zaburzeniach regulacji wentylacji u pacjentów z niewydolnością serca

Pacjenci z niewydolnością serca wykazują duszność wysiłkową, niższe PCO2 i wyższą odpowiedź wentylacyjną na wysiłek (V E -V CO 2slope), co świadczy o dysregulacji oddychania w tej kategorii chorobowej. U niektórych z tych pacjentów rozwija się dalszy wzorzec dysregulacji wentylacji z oscylacją oddechową złożoną z okresowego oddychania wysiłkowego (EPB) i bezdechu sennego. Wcześniejsze badania wykazały, że oscylacje oddechowe były związane z cyklicznymi zmianami ciśnienia tętniczego tlenu (PO2) i dwutlenku węgla (PCO2), a także z poważnie upośledzoną tolerancją wysiłku, stromym nachyleniem VE-VCO2 i niskim szczytowym zużyciem O2. korelowało z gorszą ciężkością niewydolności serca i niekorzystnym rokowaniem. Źródłem oscylacji wentylacji może być niestabilność systemu kontroli respiratora, na co składa się wydłużone opóźnienie krążenia, nieprawidłowa aktywacja obwodowych odruchów ergoreceptorowych oraz obwodowa wrażliwość na chemio- i barometrię, nawet poprzez nieprawidłowe odruchy autonomiczne na zmienione polecenie ośrodkowe. Jednak większość badań dotyczyła tych odpowiedzi poprzez bezdech senny w stanie spoczynku, zwłaszcza te dotyczące mózgu. Reakcja zmiany w czasie rzeczywistym na wysiłek była ograniczona do parametrów wentylacji, takich jak zużycie tlenu, produkcja dwutlenku węgla. Nie jest jasne, czy okresowa reakcja oddechowa na wysiłek fizyczny prowadząca do nieprawidłowych odpowiedzi hemodynamicznych mózgu na wysiłek fizyczny w HF pozostaje niejasna.

Wykazano upośledzenie przepływu krwi w mózgu podczas epizodu bezdechu i związane z deficytami neuropsychologicznymi u pacjenta z bezdechem sennym. Można spekulować, że zaburzony mózgowy przepływ krwi podczas ćwiczeń u pacjentów z EPB może być kontrolowany przez ten sam kluczowy mechanizm sprzężenia zwrotnego. Ponadto odpowiedzi hipoperfuzji mózgowej na wysiłek fizyczny mogą przyczyniać się do upośledzenia wydolności funkcjonalnej u pacjentów z HF. W związku z tym stawiamy hipotezę, że nieprawidłowa hemodynamika mózgowa spowodowana okresowym oddychaniem podczas ćwiczeń jest związana ze spadkiem wydolności funkcjonalnej u pacjentów z HF. Poza tym trening fizyczny może mieć korzystne efekty, które mogą skutecznie przeciwdziałać postępowi szkodliwych mechanizmów kompensacyjnych HF. Nie jest jasne, czy ćwiczenia mają taki sam korzystny wpływ na oscylacje wentylacji i nieskuteczność.

Będziemy obserwować w czasie rzeczywistym zmiany sercowe i hemodynamiczne reagujące na ćwiczenia z okresowymi zmianami oddechu. Oczekujemy, że wyniki uzyskane w tym badaniu mogą pomóc w ustaleniu odpowiedniej interwencji ruchowej w celu poprawy wydolności tlenowej, a jednocześnie poprawy kontroli hemodynamicznej u pacjentów z HF. W tym badaniu wykorzystany zostanie plan quasi-eksperymentalny. Sześćdziesięciu pacjentów z HF zostanie zwerbowanych z Chang Gung Medical Foundation, Keelung Branch po wyrażeniu przez nich świadomej zgody. Osoby te zostaną podzielone na grupy PB (n=30) i grupy nie-PB (n=30) na podstawie ich ekspresji CPET. Pacjenci z każdej grupy otrzymywali tę samą terapię i kurs śledzenia przez 2 lata, w tym kliniki CV, CPET i polisomnografię. Zmierzymy sprawność fizyczną badanych, transport tlenu i wykorzystanie ćwiczących mięśni szkieletowych, funkcje i hemodynamikę układu sercowo-naczyniowego, parametry krwinek, deformację i agregację erytrocytów, biomarkery uszkodzenia mięśnia sercowego w osoczu, stres tlenowy i jakość życia na etapie przedtreningowym i po nim 6., 12., 18., 24. miesiąc programu śledzenia. Wyniki eksperymentalne analizowano za pomocą statystyki opisowej (procent, średnia i odchylenie standardowe), niezależnego testu t i ANOVA z powtarzanymi pomiarami. Badamy powyższy parametr, aby uświadomić sobie fizjologiczną odpowiedź na wysiłek fizyczny tych pacjentów i odkryć odpowiednią intensywność ćwiczeń do przepisania EPB.

W badaniu tym wykorzystano jednocześnie nieinwazyjne urządzenie bioreaktancyjne (tj. nieinwazyjny system ciągłego monitorowania CO, NICOM) do oceny hemodynamiki serca oraz spektroskopię w bliskiej podczerwieni (NIRS) do monitorowania zmian perfuzji/natlenienia mózgu i mięśni. Ponadto wyjaśniliśmy adaptację w czasie rzeczywistym między parametrami respiratora a parametrami hemodynamicznymi podczas oscylacji wentylacji u pacjentów z HF.