Влияние вдыхаемого оксида азота на мертвое пространство при ХОБЛ

В этом исследовании примут участие 20 нынешних или бывших курильщиков, которые соответствуют критериям легкой хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), определяемой с помощью тестов функции легких. Участие является добровольным, и участники могут выйти из исследования в любое время.

Процедуры:

Общий медицинский осмотр: Все участники пройдут медицинский осмотр, проводимый врачом. Сопутствующие лекарства будут зарегистрированы, а также рост и вес тела; артериальное давление; ритм сердечного ритма с помощью электрокардиограммы (ЭКГ) в 12 отведениях; и насыщение крови кислородом. Врач определит любые противопоказания к нагрузочному тестированию, которые могут помешать безопасному участию.

Легочные функциональные тесты. Стандартные функциональные легочные тесты включают: спирометрию (измерение дыхательного потока во время максимального выдоха); плетизмография тела (измерение легочных объемов); диффузионная способность монооксида углерода (DLCO; измерение газообмена в легких); маневры максимального давления вдоха (MIP) и максимального давления выдоха (MEP) (оценка силы дыхательных мышц); и импульсная осциллометрия (ИОС; измерение механики легких). Каждый тест будет выполнен как минимум 2-3 раза, чтобы гарантировать согласованность результатов. Во всех тестах участник будет дышать через резиновый мундштук с носовыми зажимами, закрывающими носовой проход.

Сердечно-легочные нагрузочные тесты: участники будут выполнять упражнения на велотренажере при каждом посещении. Во время тренировки они будут дышать через мундштук с носовыми зажимами, что позволяет регистрировать физиологические переменные на протяжении всего упражнения. Для каждого теста участник будет начинать с того, что будет сидеть на велосипеде в состоянии покоя (без вращения педалей) в течение примерно 6 минут, чтобы установить последовательную меру своего базового дыхания. Затем они начинают крутить педали в течение 1 минуты, не сопротивляясь разминке. Затем нагрузка будет увеличиваться либо на 10 Вт каждую минуту (посещение 1), либо до постоянной скорости работы, которая будет поддерживаться в течение 4 минут (посещения 2-5). Каждые 2 минуты участнику будет предложено сделать полный вдох (маневр емкости вдоха (IC)). Участника также попросят оценить свой дискомфорт при дыхании, дискомфорт в ногах, насколько неприятно ощущается их дыхание и насколько трудно дышать вдохом и выдохом, используя 10-балльную шкалу Борга.

Диафрагмальная ЭМГ и измерение респираторного давления. Перед тренировкой на носовые ходы и горло наносится местный анестезирующий спрей, а опытный персонал вводит тонкий катетер (диаметром 2 мм) через нос в горло и в пищевод (« пищевая трубка») и верхней части желудка. Этот катетер измеряет электрическую активность (ЭМГ) диафрагмы, что дает полезную информацию об инспираторном побуждении к дыханию. Он также измеряет давление в пищеводе в груди, а также в желудке, что дает полезную информацию о работе дыхания и механике дыхания.

Забор крови: небольшие образцы крови берутся из мочки уха перед тренировкой, с 2-минутными интервалами во время тренировки и после тренировки. Мочка уха участника будет согрета теплой влажной тканью (обеспечивающей адекватный приток крови к поверхности кожи) на протяжении всего периода отдыха и физических упражнений. С помощью ланцета (похожего на кончик очень тонкой иглы) будет сделан очень маленький прокол, и кровь будет собрана в небольшие стеклянные пробирки размером <1 мм. Эти образцы будут проанализированы на содержание газов в крови (кислорода и углекислого газа), переменных, необходимых для расчета мертвого пространства (доли легких, неспособных адекватно участвовать в газообмене).

Дизайн исследования: это будет одноцентровое, рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое перекрестное исследование, в котором оценивается влияние вдыхаемого оксида азота на интенсивность одышки и физиологические реакции на стандартизированное упражнение. После дачи письменного информированного согласия участники совершат 5 посещений, каждое из которых будет проведено утром с интервалом 2-7 дней.

Визит 1 (скрининг): у участников будет собран подробный анамнез и проведен медицинский осмотр врачом-исследователем. Участники также будут оценивать свои симптомы ХОБЛ с помощью стандартных письменных опросников [модифицированная шкала одышки Совета медицинских исследований (mMRC), базовый индекс одышки (BDI) и оценочный тест ХОБЛ (CAT)]. Эти анкеты будут объяснены участнику исследовательским персоналом и будут использоваться для определения того, соответствуют ли участники критериям умеренной или тяжелой одышки, связанной с физической активностью. Затем участники пройдут серию тестов функции легких (легких) в состоянии покоя, чтобы определить функцию легких. Участники выполнят ограниченный по симптомам тест с дополнительной нагрузкой и сердечно-легочной нагрузкой на велотренажере, чтобы определить их максимальную скорость работы (Wmax). Участник будет тренироваться на велосипеде столько, сколько сможет, при этом сопротивление будет увеличиваться на 10 Вт каждую минуту (см. описание выше). Состояние сердца будет контролироваться с помощью ЭКГ в 12 отведениях. Частота сердечных сокращений, насыщение кислородом (SpO2) и артериальное давление будут контролироваться на протяжении всей тренировки.

Визиты 2 и 3 (обкатка): участники будут ознакомлены с 4-минутным стандартным тестом с циклической нагрузкой и дыхательным аппаратом, который будет завершен для оставшихся посещений. Этот циклический нагрузочный тест будет выполняться при постоянной нагрузке. Выбранное начальное сопротивление будет составлять 75% от их максимальной рабочей нагрузки (Wmax; определяется по нагрузочному тесту при посещении 1) с корректировкой нагрузки по мере необходимости. Цель получившегося в результате 4-минутного теста с физической нагрузкой состоит в том, чтобы иметь стандартизированный протокол, который позволяет участникам достаточно задыхаться, чтобы оценить потенциальный терапевтический эффект оксида азота, и при этом не быть настолько интенсивным, чтобы помешать им завершить тест.

Посещения 4 и 5 (лечение): участники выполнят 4-минутный циклический нагрузочный тест с частотой работы, установленной во время посещений 2 и 3, при дыхании газовой смесью, состоящей из 1) вдыхаемого оксида азота (800 ppm) или 2) плацебо (комнатный воздух), каждый на фоне комнатного воздуха (21% кислорода; остальное азот). Тесты во время визитов 4 и 5 будут включать подробные измерения электрической активности диафрагмы (ЭМГ) и дыхательные механические измерения. Образцы крови будут собираться, как описано выше: перед тренировкой, с 2-минутными интервалами во время тренировки и в конце тренировки.