Измерения поверхностной респираторной электромиографии во время упражнений на беговой дорожке у стабильных пациентов с ХОБЛ

Субъекты В это самостоятельное клиническое исследование были включены двадцать пациентов с ХОБЛ (возрастной диапазон от 40 до 80 лет), проходивших лечение в амбулаторных отделениях респираторной медицины Первой дочерней больницы Медицинского университета Гуанчжоу в период с июля 2016 года по декабрь 2016 года. Диагноз ХОБЛ у всех участников был измерен с помощью легочной спирометрии в соответствии с Глобальной инициативой по хронической обструктивной болезни легких (GOLD)1. Критерии включения: 1) объем форсированного выдоха после применения бронходилататора в 1 с [ОФВ1]/форсированная жизненная емкость [1]. ФЖЕЛ] <70% и ОФВ1 <50% от прогнозируемого значения); 2) тест бронхорасширения (БРД) отрицательный. Критерии исключения: 1) острое обострение в предшествующие 4 недели; 2) применение пероральных кортикостероидов в течение 4 недель; и 3) выкуривание более 10 сигарет в день; (4) наличие в анамнезе других респираторных, сердечно-сосудистых, нервно-мышечных и костно-мышечных заболеваний, которые могут мешать выполнению физических упражнений и деятельности дыхательных мышц.

Дизайн исследования Это исследование было рассмотрено и опубликовано на веб-сайте ClinicalTrials.gov. общедоступный сайт (идентификатор: NCT03017300, дата регистрации клинического исследования: 29 марта 2017 г.). Протокол исследования был одобрен Комитетом по этике Первой дочерней больницы Медицинского университета Гуанчжоу. Перед участием в этом исследовании от пациентов с ХОБЛ было получено информированное согласие. Чтобы обеспечить защиту прав всех участников, исследователи строго придерживались Хельсинкской декларации и этических принципов при планировании и проведении клинических исследований.

Измерения чреспищеводной диафрагмальной ЭМГ (ЭМГди,эз) ЭМГди,эз – классический репрезентативный показатель, характеризующий активность диафрагмальных миоэлектрических сигналов, электрических проявлений процесса возбуждения, вызванных потенциалами действия, распространяющимися по мембранам мышечных волокон. Сигнал ЭМГ обнаруживается с помощью нескольких электродов, а затем усиливается, фильтруется и отображается на экране или оцифровывается для облегчения дальнейшего анализа. Электромиографию дыхательных мышц можно использовать для оценки уровня и характера их активации с целью выявления и диагностики нервно-мышечной патологии, а в сочетании с тестами механической функции - для оценки эффективности сократительной функции мышц. Нервный дыхательный драйв, выраженный как EMGdi, измеряли с помощью многопарного пищеводного электрода, состоящего из девяти последовательных катушек, состоящих из пяти пар электродов, расположенных в пищеводе и пересекающих кардию. Сигналы EMGdi, полученные с цифровой дискретизацией на частоте 2 кГц, подвергались полосовой фильтрации (10–3 кГц) и усиливались. Рассчитывали пиковое среднеквадратичное значение за дыхательный цикл и усредняли его за 1 мин. Среднеквадратичное значение сигнала EMGdi представляет собой количественную оценку общей мощности EMGdi. Теоретически среднеквадратичное значение ЭМГdi отражает силу, передаваемую от дыхательного центра ствола мозга к периферическим дыхательным мышцам, а также отражает ощущение одышки.

Измерения поверхностной ЭМГ вдоха Электроды ЭМГ Электрическую активность поверхностной ЭМГ вдоха определяли чрескожно с пар одиночных одноразовых электродов (Neotrode, Conmed Corporation, Нью-Йорк, США). Для общего или заземляющего электрода использовался один и тот же одноразовый электрод. Электрическую активность грудино-ключично-сосцевидных мышц и межреберных мышц определяли чрескожно с помощью многоразовых биполярных электродов, образованных двумя корпусами электродов с узким ободом, каждый из которых содержал 4-миллиметровый спеченный электрод Ag-AgCl (InVivo Metrics, Хилдсбург, США), соединенных между собой пластиковым зажимом (самодельный UMCG, Гронинген, Нидерланды) на расстоянии 14 мм. После заполнения полости электрода электродным гелем сборку фиксировали к коже с помощью двустороннего клея. Все сигналы ЭМГ, обнаруженные электродами, передавались на подключенную к системе сбора и анализа биологических сигналов (Powerlab 16/35; ADInstruments) экранированными малошумящими кабелями.

Размещение электродов Поверхностная диафрагмальная ЭМГ (EMGdi,sur): Пару поверхностных детектирующих электродов устанавливали раздельно в точке пересечения шестого и восьмого межреберий и передней подмышечной линии на расстоянии 5 см.10 Поверхностная парастернальная ЭМГ (EMGpara): Поверхностные детектирующие электроды устанавливали билатерально во втором межреберье примерно на 3 см парастернально, референтный заземляющий электрод устанавливали в области грудино-стернального угла.

Поверхностная грудино-ключично-сосцевидная ЭМГ (EMGsc): Поверхностный детектирующий электрод располагали на 1/3 и 2/3 общей длины грудино-ключично-сосцевидной мышцы, референтный заземляющий электрод располагали в надгрудинной ямке.

Тестирование с физической нагрузкой Все испытуемые выполняли тест эргометрии с максимальным приращением цикла в положении сидя, чтобы свести к минимуму эффекты мышечной активности, необходимой для стабилизации тела (Ergoselect 200 K; Cosmed, Рим, Италия). Кроме того, чтобы свести к минимуму мышечную активность при позиционировании головы, испытуемых просили смотреть прямо перед собой во время измерений. Тест состоял из стационарного периода отдыха продолжительностью 3 минуты, за которым следовала 1 минута вращения педалей без нагрузки со скоростью 60 циклов/мин для каждого человека; нагрузку увеличивали на 10 Вт каждую минуту до тех пор, пока тест не пришлось прекратить из-за симптомов, препятствующих дальнейшей нагрузке. После того, как результаты теста были записаны, были проанализированы ЭМГ-диапазоны и каждая поверхностная ЭМГ вдоха максимальной переносимости нагрузки.