Механизмы одышки при физической нагрузке при фиброзно-интерстициальном заболевании легких (Dyspnea_ILD)

Целью данного исследования является определение физиологических механизмов одышки (одышки) у пациентов с фиброзной интерстициальной болезнью легких (ИЗЛ) и определение того, как вдыхание дополнительного кислорода может влиять на эти механизмы для улучшения одышки и толерантности к физической нагрузке.

Задача исследования состоит из двух частей: (Цель 1) определить физиологические механизмы одышки при физической нагрузке у пациентов с фиброзной ИЗЛ; (Цель 2) Определить влияние гипероксии на одышку при физической нагрузке и выносливость при физической нагрузке у пациентов с фиброзной ИЗЛ.

Обзор эксперимента: участники с фиброзным ИЗЛ и участники из контрольной группы будут отмечаться в лаборатории упражнений четыре раза с интервалом между посещениями не менее 48 часов. При посещении 1 участники и участники контрольной группы пройдут скрининг истории болезни, опросники по хронической одышке, связанной с активностью, антропометрические измерения, оценку функции легких и тест с нарастающей циклической нагрузкой с ограничением симптомов в ознакомительных целях. Во время второго визита участники и участники контрольной группы проведут тестирование функции легких, а затем еще один тест с нагрузочной нагрузкой. Подробные физиологические и органолептические измерения будут получены при обоих посещениях, но первичный анализ будет основан на результатах второго посещения. Данные визита 2 будут направлены на достижение цели 1. Визиты 3 и 4 будут включать тестирование легочной функции с последующей циклической нагрузочной пробой с постоянной нагрузкой при 75% от пиковой приростной скорости работы при дыхании в рандомизированном порядке либо комнатным воздухом, либо гипероксией (60). % кислорода). Участники и участники контрольной группы, дышащие гипероксией при 3-м посещении, будут дышать комнатным воздухом при 4-м посещении и наоборот, будучи ослепленными относительно концентрации газа. Катетер с несколькими парами электродов, который объединяет два баллона, будет вставлен в пищевод, а спектроскопия в ближней инфракрасной области будет использоваться для измерения оксигенации тканей во время визитов 2, 3 и 4. Данные визитов 3 и 4 будут направлены на достижение цели 2.

Размеры:

• Легочная функция: простая спирометрия, плетизмография, диффузионная способность, максимальное респираторное давление, статическая растяжимость и давление отдачи будут выполняться при посещении 1. Проверка функции внешнего дыхания при посещениях 2-4 будет включать только спирометрию и плетизмографию, чтобы можно было определить общую емкость легких и жизненную емкость легких. получить для определения операционных объемов легких.
• Оценка одышки. Интенсивность одышки и воспринимаемый дискомфорт в ногах будут оцениваться в состоянии покоя, каждую минуту во время упражнений и в пиковые нагрузки с использованием модифицированной 10-балльной шкалы Борга во время всех тестовых посещений. После прекращения упражнений испытуемых попросят вербализовать их основную причину (причины) прекращения упражнений (например, дискомфорт при дыхании, дискомфорт в ногах, сочетание дыхания и ног или какая-либо другая причина) и выбрать качественные дескрипторы одышки с использованием установленного вопросника. .
• Кардио-респираторные реакции на физическую нагрузку: стандартные кардио-респираторные измерения, включая минутную вентиляцию легких, потребление кислорода (VO2), выработку углекислого газа, парциальное давление углекислого газа в конце выдоха, дыхательный объем (VT) и частоту дыхания.
• Рабочие объемы будут получены из маневров динамической емкости вдоха (IC). Насыщение артериальной крови кислородом будет измеряться с помощью пульсоксиметрии. Электрокардиография и артериальное давление будут контролироваться в целях безопасности.
• Дыхательная механика: Диафрагмальная электромиография (EMGdi) будет измеряться с использованием катетера с несколькими парами электродов, который объединяет два баллона для измерения давления в пищеводе и желудке. Отношение EMGdi к EMGdimax будет использоваться как показатель нервной дыхательной активности. Соотношение между VT и жизненной емкостью легких (VC) будет использоваться для представления механической реакции дыхательной системы. Нормализация для EMGdimax и VC позволяет стандартизировать интенсивность стимула и сравнивать ее между отдельными людьми. Таким образом, нейромеханическое разобщение дыхательной системы будет определяться как соотношение (или взаимодействие) между нервным драйвом и механической реакцией дыхательной системы (ЭМГди/ЭМГдимакс : ЖТ/ЖЕЛ).
• Механическая работа дыхания (WOB) будет рассчитываться как площадь внутри усредненных по ансамблю петель давления-объема пищевода.

Статистический анализ:

Цель 1: Будут определены наклоны реакции на нагрузку (например, Borg/VO2). Вкратце, исследователи получат наклон из графика зависимости Борг от VO2 для каждого участника и контрольного участника теста с возрастающей нагрузкой, выполненного во время визита 2. Исследователи определят двумерную связь наклона Борг/VO2 с наклонами VO2 нейромеханического разъединения, драйва. на дыхание и ответ ЖТ с использованием коэффициентов корреляции Спирмена. Затем исследователи объединят все три предикторные переменные в модель многомерной линейной регрессии с наклоном Borg/VO2 в качестве переменной результата, чтобы выявить независимую связь нейромеханического разъединения с одышкой при нагрузке. Переменные будут преобразованы для аппроксимации нормального распределения, если это необходимо, а предикторные переменные, достигшие статистической значимости, будут оценены на наличие линейной связи с переменной результата.

Цель 2: Исследователи сначала будут использовать парный t-критерий для выявления изменений в одышке и времени физической нагрузки, сравнивая дыхание комнатным воздухом с гипероксией во время тестов с постоянной нагрузкой во время визитов 3 и 4. Затем будут разработаны многовариантные модели с использованием промежуточного теста. разница в шкале одышки Борга и времени физической нагрузки для каждого человека в качестве переменных результата. Переменные-предикторы будут включать разницу между тестами в нейромеханическом разобщении и его отдельных компонентах. Исходные и прогностические переменные для исхода одышки будут основаны на разнице этих переменных между тестами в изо-времени (т. е. максимальное время, в течение которого пациент тренировался как для тестов с комнатным воздухом, так и для тестов на гипероксию). Переменные-предикторы для времени тренировки будут измерены в конце теста.

В качестве исследовательского анализа исследователи повторят приведенный выше многомерный линейный регрессионный анализ в подгруппе IPF, и исследователи добавят к этим анализам категориальную переменную подгруппы ILD, чтобы выявить другие межгрупповые различия. В этих предварительных анализах будет использоваться дополнительная корректировка для потенциальных искажающих факторов (например, пол, индекс массы тела, оценка фиброза по компьютерной томографии высокого разрешения), если размер выборки подгруппы достаточен. Значение p < 0,05 будет считаться значимым для всех анализов. Анализ данных будет выполняться с использованием Stata v11.2 (StataCorp, Техас, США).