Statyczna hiperinflacja płuc i związana z czynnością nerwu współczulnego sztywność dużych tętnic u pacjentów z POChP

POChP jest globalnym problemem zdrowotnym dotykającym ponad 65 milionów ludzi na całym świecie. W samych Stanach Zjednoczonych szacunkowe koszty leczenia POChP przekroczyły w 2010 roku 30 miliardów dolarów. Wysoki odsetek tych kosztów opieki zdrowotnej przypisuje się leczeniu chorób współistniejących związanych z POChP, takich jak CVD. Chociaż jest to przede wszystkim choroba płuc, CVD odpowiada za do 50% wszystkich zgonów wśród osób z POChP. Jednym z prawdopodobnych mechanizmów przyczyniających się do zwiększonego ryzyka CVD obserwowanego u osób z POChP jest duża tętnica centralna (tj. tętnicy szyjnej i aorty) sztywność. Podwyższona sztywność dużych tętnic jest solidnym predyktorem zdarzeń sercowo-naczyniowych i śmiertelności u dorosłych. W szczególności prędkość fali tętna tętnicy szyjnej udowej (CFPWV), standardowy pomiar sztywności aorty, jest solidnym, niezależnym predyktorem incydentów wieńcowych, a sztywność tętnicy szyjnej, wyrażona jako wskaźnik sztywności β, jest silnie związana z udarem mózgu. Zarówno CFPWV, jak i sztywność β tętnicy szyjnej są znacznie większe u osób z POChP w porównaniu z grupą kontrolną dobraną pod względem wieku, co sugeruje, że mechanizmy te mogą przynajmniej częściowo przyczyniać się do wysokiego ryzyka CVD w tej grupie. Jednak obecnie istnieje luka w wiedzy na temat mechanizmów, które prowadzą do zwiększonej sztywności dużych tętnic u osób z POChP, po części dlatego, że ocena sztywności dużych tętnic u osób z POChP została ograniczona do porównania sztywności aorty i tętnicy szyjnej u wszystkich pacjentów z POChP bez -POChP kontrole, bez różnicowania charakterystycznych fenotypów POChP. W wyniku tego nadmiernie uproszczonego podejścia zidentyfikowanie mechanizmu (mechanizmów) odpowiedzialnego za przyspieszoną sztywność dużych tętnic u pacjentów z POChP okazało się trudne, ponieważ różne mechanizmy mogą przyczyniać się do sztywności dużych tętnic w różnych fenotypach POChP. Dwa główne fenotypy oceniane metodą tomografii komputerowej (CT), na które można podzielić osoby z POChP, to fenotypy z przewagą rozedmy płuc i dróg oddechowych. Pacjenci z POChP z fenotypem dominującym w drogach oddechowych wykazują charakterystyczne objawy choroby małych dróg oddechowych, w tym zwiększoną grubość ścian dróg oddechowych, wzmożone zapalenie dróg oddechowych i większe stężenie wysięku śluzu w małych przewodzących drogach oddechowych. Ta przebudowa strukturalna prowadzi do uwięzienia większej ilości powietrza w drogach oddechowych przy objętości resztkowej i zwiększa objętość spoczynkową płuc, powodując statyczną hiperinflację płuc. Pacjenci z POChP z fenotypem dominującym w drogach oddechowych mają niewielką rozedmę płuc lub nie mają jej wcale i stanowią do 60% wszystkich pacjentów z łagodną do umiarkowanej POChP (tj. Globalna Inicjatywa na rzecz POChP; stopień GOLD 1-2) i do 25% wszystkich pacjentów z ciężką lub bardzo ciężką POChP (GOLD 3-4). Chociaż pacjenci z przewagą dróg oddechowych są zazwyczaj we wcześniejszych stadiach progresji POChP, są oni bardziej narażeni na CVD niż pacjenci z POChP z przewagą rozedmy płuc, którzy stanowią większość pacjentów z ciężką lub bardzo ciężką (GOLD 3-4) POChP. Jednak mechanizmy odpowiedzialne za podwyższone ryzyko CVD wykazane u pacjentów z przewagą dróg oddechowych pozostają niejasne. Nasze wstępne dane pokazują, że statyczna hiperinflacja płuc jest silnie związana ze sztywnością tętnicy szyjnej i aorty. Dane te sugerują, że statyczna hiperinflacja płuc może być mechanizmem przyczyniającym się do wyższego ryzyka CVD w fenotypach POChP z przewagą dróg oddechowych, częściowo z powodu jej wpływu na sztywność dużych tętnic. Terapia lekami rozszerzającymi oskrzela zmniejsza statyczną hiperinflację płuc i łagodzi objawy ze strony układu oddechowego u osób z POChP, jednak wpływ terapii lekami rozszerzającymi oskrzela na ryzyko CVD pozostaje niejasny. Skojarzona terapia długo działającym antagonistą muskarynowym i długo działającym beta2-agonistą rozszerzającym oskrzela (LAMA/LABA) zmniejsza uwięzienie powietrza i hiperinflację statyczną w płucach w większym stopniu niż każda z tych terapii osobno. Dowody te sugerują, że lek rozszerzający oskrzela będący kombinacją LAMA/LABA wywoła największe zmiany w sztywności dużych tętnic ze względu na jego lepszy wpływ na deflację płuc w porównaniu z samym lekiem.

Aktywność nerwu współczulnego (SNA) jest podwyższona u pacjentów z POChP w porównaniu z grupą kontrolną i jest niezależnym predyktorem chorobowości i śmiertelności w tej grupie. Jednak mechanizmy leżące u podstaw hiperaktywacji SNA w POChP pozostają nie do końca poznane. U zdrowych osób ostra statyczna hiperinflacja płuc, wywołana próbą Valsalvy, jest związana z utrzymującym się wzrostem ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej, a następnie zmniejszeniem objętości żył centralnych. To zmniejszenie objętości żyły centralnej z kolei odciąża baroreceptory krążeniowo-oddechowe i skutkuje przedłużoną aktywacją układu współczulnego. Co ważne, u osób z POChP dodatnie ciśnienie w hiperrozdętych płucach pod koniec wydechu z pułapki powietrznej w płucach podnosi ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej, zmniejsza powrót żylny i zmniejsza napełnianie komór, teoretycznie odciążając baroreceptory krążeniowo-oddechowe. Jednak wpływ statycznej hiperinflacji płuc na SNA i sztywność dużych tętnic u pacjentów z POChP pozostaje nieznany. Dlatego to nowe badanie dostarczy ważnych informacji dotyczących mechanizmów, które potencjalnie przyczyniają się do zwiększonego ryzyka CVD u osób z POChP.