Предоперационная тренировка мышц вдоха

Высокоактивные мышцы, такие как диафрагма, особенно чувствительны как к неиспользованию, так и к тренировкам. Например, волокна диафрагмы у молодых людей, находящихся на контролируемой механической вентиляции, атрофируются более чем на 50% в течение 36 часов полного бездействия, а механическая вентиляция (МВ) инициирует сигнальные пути в течение первых нескольких часов бездействия, что способствует прогрессирующей дисфункции диафрагмальных волокон. Исследователи показали, что широко распространенная передача сигналов атрофии начинается в операционной во время кардиохирургии всего через несколько часов MV. В дополнение к этой атрофии волокон, ИВЛ приводит к значительному снижению прочности диафрагмы, что может увеличить время, необходимое для отлучения от ИВЛ. Клиническое проявление ранней прогрессирующей сократительной дисфункции определяется как вентилятор-индуцированная дисфункция диафрагмы (VIDD). VIDD считается основной причиной трудностей с отлучением от MV.

И наоборот, исследователи показали, что IMT увеличивает способность диафрагмы и мышц-синергистов создавать давление и облегчает отлучение от груди у пациентов с VIDD. Сообщается, что предоперационная ИМТ всего за 1-2 недели увеличивает силу инспираторных мышц. Было показано, что ИМТ перед кардиоторакальной операцией уменьшает послеоперационные легочные осложнения, такие как ателектаз, пневмония или отсроченное отлучение от ИВЛ. Кроме того, прирост силы, связанный с предоперационной ТИМ, связан с более короткой продолжительностью пребывания в отделении интенсивной терапии и больнице, что потенциально может дать экономическую выгоду.

К сожалению, очень мало известно о нервно-мышечной адаптации и сигнальных механизмах, которые способствуют этим клиническим преимуществам ТИМ. Особенно новым аспектом этого проекта является то, что это будет первое исследование механизмов, способствующих укреплению диафрагмы. Более глубокое понимание этих механизмов может помочь будущим исследователям разработать более эффективные рецепты упражнений, чтобы компенсировать использование МВ в таких случаях, как хирургия, и это может помочь идентифицировать молекулы и упражнения, которые могли бы защитить диафрагму людей, которые не могут выполнять упражнения заранее, как в при острых инфекциях, нарушающих дыхание.

Общая цель этого исследования состоит в том, чтобы изучить нейромышечное ремоделирование диафрагмы, связанное с предоперационной телемедицинской ИМТ, по сравнению с релаксационной дыхательной тренировкой (RLX). Было показано, что упражнения с управляемой релаксацией улучшают восприятие послеоперационной боли и незначительно снижают систолическое артериальное давление у гипертоников, но, как считается, не оказывают существенного влияния на силу диафрагмы.

Сорок взрослых добровольцев пройдут обучение IMT (n = 20) или RLX (n = 20) в течение 2-4 недель до плановой кардиоторакальной операции и пройдут тесты на эффективность дыхания до и после периода обучения. Биопсия на всю толщину (примерно 6 мм x 20 мм) из правой вентральной реберной диафрагмы будет получена, как только диафрагма обнажится во время операции. Кроме того, будет получена биопсия большой грудной мышцы, которая будет использоваться в качестве нетренируемой контрольной мышцы. Будут проведены гистологический анализ и анализ секвенирования РНК, чтобы изучить механизмы, которые способствуют нервно-мышечной адаптации к тренировкам.