Mecanismos de dispneia de esforço na doença pulmonar intersticial fibrótica (Dyspnea_ILD)

O objetivo deste estudo é determinar os mecanismos fisiológicos da falta de ar (dispneia) em pacientes com doença pulmonar intersticial fibrótica (DPI) e determinar como a respiração com oxigênio suplementar pode manipular esses mecanismos para melhorar a dispneia e a capacidade de exercício.

A questão de pesquisa é dupla: (Objetivo 1) Determinar os mecanismos fisiológicos da dispneia de esforço em pacientes com DPI fibrótica; (Objetivo 2) Determinar os efeitos da hiperóxia na dispneia de esforço e resistência ao exercício em pacientes com DPI fibrótica.

Visão geral experimental: Os participantes com DPI fibrótica e os participantes de controle se apresentarão ao laboratório de exercícios em quatro ocasiões separadas, separadas por um mínimo de 48 horas entre as visitas. Na visita 1, os participantes e os participantes de controle completarão a triagem do histórico médico, questionários de dispneia relacionada à atividade crônica, medidas antropométricas, avaliação da função pulmonar e um teste de exercício de ciclo incremental limitado por sintomas para fins de familiarização. Na visita 2, os participantes e os participantes do controle realizarão testes de função pulmonar seguidos por outro teste de exercício em ciclo incremental. Medições fisiológicas e sensoriais detalhadas serão obtidas em ambas as visitas, mas a análise primária será baseada nos resultados da visita 2. Os dados da visita 2 abordarão o Objetivo 1. As visitas 3 e 4 incluirão testes de função pulmonar seguidos por um teste de exercício de ciclo de carga constante a 75% da taxa de pico de trabalho incremental enquanto respira, em ordem aleatória, ar ambiente ou hiperóxia (60 % de oxigênio). Os participantes e os participantes de controle respirando hiperóxia na visita 3 irão respirar ar ambiente na visita 4 e vice-versa enquanto estão cegos para a concentração de gás. Um cateter de eletrodos de par múltiplo que combina dois balões será inserido no esôfago e a espectroscopia de infravermelho próximo será usada para medir a oxigenação do tecido nas visitas 2, 3 e 4. Os dados das visitas 3 e 4 abordarão o objetivo 2.

Medidas:

• Função pulmonar: espirometria simples, pletismografia, capacidade de difusão, pressões respiratórias máximas, complacência estática e pressão de recuo serão realizadas na visita 1. O teste de função pulmonar nas visitas 2-4 incluirá apenas espirometria e pletismografia para que a capacidade pulmonar total e a capacidade vital possam ser obtido para a determinação dos volumes pulmonares operacionais.
• Avaliação da dispneia: A intensidade da dispneia e o desconforto percebido nas pernas serão avaliados em repouso, a cada minuto durante o exercício e no pico do exercício usando a escala modificada de Borg de 10 pontos em todas as visitas de teste. Após a cessação do exercício, os indivíduos serão solicitados a verbalizar seu(s) principal(is) motivo(s) para interromper o exercício (ou seja, desconforto respiratório, desconforto nas pernas, combinação de respiração e pernas ou algum outro motivo) e selecionar descritores qualitativos de falta de ar usando um questionário estabelecido .
• Respostas cardiorrespiratórias ao exercício: Medidas cardiorrespiratórias padrão, incluindo ventilação minuto, consumo de oxigênio (VO2), produção de dióxido de carbono, pressão parcial de dióxido de carbono expirado, volume corrente (VT) e frequência respiratória.
• Os volumes operacionais serão derivados de manobras de capacidade inspiratória dinâmica (IC). A saturação arterial de oxigênio será medida por oximetria de pulso. O eletrocardiograma e a pressão arterial serão monitorados por motivos de segurança.
• Mecânica respiratória: A eletromiografia diafragmática (EMGdi) será medida usando um cateter de eletrodos multipar que combina dois balões para medir as pressões esofágica e gástrica. A proporção de EMGdi para EMGdimax será usada como um índice de impulso respiratório neural. A razão entre VC e capacidade vital (VC) será utilizada para representar a resposta mecânica do sistema respiratório. A normalização para EMGdimax e VC permite que a intensidade do estímulo seja padronizada e comparada entre os indivíduos. Assim, o desacoplamento neuromecânico do sistema respiratório será determinado como a razão (ou interação) entre o drive neural e a resposta mecânica do sistema respiratório (EMGdi/EMGdimax : VT/VC).
• O trabalho mecânico da respiração (WOB) será calculado como a área dentro dos ciclos pressão-volume esofágicos médios do conjunto.

Análise estatística:

Objetivo 1: As inclinações de resposta ao exercício (por exemplo, Borg/VO2) serão determinadas. Resumidamente, os investigadores obterão a inclinação de um gráfico de Borg vs. VO2 para cada teste de exercício incremental do participante e do participante de controle realizado na visita 2. Os investigadores determinarão a associação bivariada da inclinação de Borg/VO2 com as inclinações de VO2 de desacoplamento neuromecânico, impulso para respirar e resposta de VT usando coeficientes de correlação de Spearman. Os investigadores então forçarão todas as três variáveis ​​preditoras em um modelo de regressão linear multivariado com inclinação de Borg/VO2 como a variável de resultado para identificar a associação independente de desacoplamento neuromecânico com dispneia de esforço. As variáveis ​​serão transformadas para se aproximar de uma distribuição normal, se necessário, e as variáveis ​​preditoras que atingirem significância estatística serão avaliadas quanto a uma relação linear com a variável de resultado.

Objetivo 2: Os investigadores primeiro usarão um teste t pareado para identificar alterações na dispneia e no tempo de exercício, comparando a respiração em ar ambiente com a hiperóxia durante os testes de exercício de carga constante nas visitas 3 e 4. Modelos multivariados serão então desenvolvidos usando o teste intermediário diferença na escala de dispneia de Borg e tempo de exercício para cada indivíduo como variáveis ​​de desfecho. As variáveis ​​preditoras incluirão a diferença entre os testes no desacoplamento neuromecânico e seus componentes individuais. As variáveis ​​de resultado e preditoras para o resultado da dispneia serão baseadas na diferença entre os testes dessas variáveis ​​no tempo iso (ou seja, o tempo máximo durante o qual o paciente se exercitou para os testes de ar ambiente e hiperóxia). As variáveis ​​preditoras do tempo de exercício serão mensuradas ao final do teste.

Como análises exploratórias, os investigadores repetirão as análises de regressão linear multivariada acima no subgrupo IPF e os investigadores adicionarão uma variável categórica de subgrupo ILD a essas análises para identificar outras diferenças entre grupos. Ajuste adicional para possíveis fatores de confusão (por exemplo, sexo, índice de massa corporal, pontuação de fibrose de tomografia computadorizada de alta resolução) será usado nessas análises exploratórias se o tamanho da amostra do subgrupo for suficiente. Um valor de p < 0,05 será considerado significativo para todas as análises. A análise dos dados será realizada no programa Stata v11.2 (StataCorp, Texas, EUA).