Syrets roll i utvecklingen av trötthet hos patienter med kronisk andningssvikt (Oxyfatigue)

Avancerad kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) med kronisk andningssvikt (CRF) och behov av långvarig syrgasbehandling (LTOT) är ett tillstånd med dålig prognos som orsakar symtom som dyspné och trötthet som dramatiskt minskar livskvaliteten för personen med KOL. Typiskt kännetecknas den avancerade fasen av KOL av ett fluktuerande mönster med återkommande sjukhusinläggningar, och en ond cirkel där dyspné ökar och träningstolerans och fysisk aktivitet minskar, vilket i sin tur leder till depression, social isolering och låg livskvalitet. ökad risk för dödsfall.

Muskeldysfunktion hos dessa patienter bidrar, tillsammans med dynamisk hyperinflation, till ökningen av trötthet och dyspné under träning, vilket leder till att ansträngningen upphör tidigt och den maximala aerobiska kapaciteten minskar. Hos patienter med CRF kan ökningen av arteriell syresättning ha ett fördelaktigt resultat genom den direkta hämningen av stimuleringen av halspulsåderkroppens receptorer genom att minska ventilation och andningsfrekvens.

Ökningen av arteriell syresättning skulle också kunna främja ökningen av muskelsyresättning genom att i) minska produktionen av laktater under ansträngningar på iso-arbete och ii) öka den pulmonella vasodilatationen och följaktligen hjärtminutvolymen och därmed syretillförseln till den tränande muskeln. Intressant nog fördröjer ökningen av muskelsyresättning sannolikt uppkomsten av diafragmatrötthet.

I den kliniska miljön har studier visat att akut administrering av syre är användbar för att minska andningsbehovet hos KOL-patienten genom att minska minutventilation och andningsfrekvens och förbättra träningstoleransen. Hos KOL-patienter med och utan kronisk andningssvikt verkar akut syretillförsel förbättra uthållighetskapaciteten, maximal träningskapacitet, dyspné och minutventilation. Hos patienter med måttlig/svår icke-hypoxisk KOL i vila och under träning ger träning med syrgastillskott större nytta för träningstolerans och andningsmönster. Istället, hos patienter med normoxi i vila och träningsinducerad desaturation, förbättras träningstoleransen som utvärderas med sexminuters gångtestet successivt med tillsats av syre, även om det finns en enorm variation inom de individuella grupperna.

I denna population leder tillsats av syre under träning till marginella effekter kopplade endast till en liten fördel på dyspné. Därför är denna behandlingsregim hittills endast inriktad på patienter med träningsinducerad desaturation med tillhörande svår dyspné. Därför finns det lite stöd från litteraturen för att erbjuda syrgasbehandling i stor utsträckning under fysisk träning till patienter med KOL. Dessutom saknas solida studier som leder till bestämda slutsatser om användningen av syrgasbehandling med särskild hänvisning till fördelarna på funktionella resultat, symtom och livskvalitet.

Medan de flesta av studierna rör normoxiska patienter med KOL i vila, finns det lite eller ingen litteratur som ägnas åt KOL med CRF och LTOT. Så vitt vi vet saknas det fysiologiska studier som undersöker svaret (vasodilatation, neuromuskulär trötthet och muskelsyresättning) vid tillämpning av olika doser av syrgasbehandling hos patienter med KOL associerad med CRF och LTOT.

Denna information skulle göra det möjligt att bättre beskriva ursprunget till ansträngningsintolerans och vägleda läkaren om den mest lämpliga syrgasbehandlingsdosen för att erhålla det bästa fysiologiska svaret på träning.

PROTOKOLL I denna studie kommer neuromuskulär trötthet vid tre olika FiO2-koncentrationer att utvärderas.

Studien kommer att äga rum under 5 dagar Dag 1: bekantskap Dag 2: utmattningstest (Tlim) av submaximala isometriska sammandragningar vid 30 % MVC med en upprepad cykel på 3" ON och 3" OFF kommer att utföras Dag 3,4 och 5 före och post-fatigue neuromuskulära bedömningar kommer att utföras vid olika FiO2. Utmattningsprotokollet kommer att innebära att utföra submaximala isometriska sammandragningar med intervall under en varaktighet som motsvarar 80 % av Tlim. Varje tillstånd utvärderades efter stabilisering av minst 10 minuter.

Dagarna kommer att utföras i en randomiserad studie.

De tre förhållandena varierar beroende på FiO2 enligt följande:

A) KONDITION RUMSLUFT: patienten kommer att andas rumsluft genom Venturi-masken (Vmask FiO2 21%) och kommer att betraktas som ett "skentillstånd" B) CONDITION FiO2 30%: patienten kommer att andas genom en Venturi-mask med en FiO2 på 30 %.

C) KONDITION FiO2 60%: försökspersonen kommer att andas genom en Venturi-mask med en FiO2 på 60%.

ÅTGÄRDER I början av protokollet (T0), antropometriska mätningar (BMI), komorbiditeter mätta med CIRS-skalan, anamnestisk trötthet utvärderad med Fatigue Severity Scale (FSS), anamnestisk dyspné med Barthel-skala dyspné, Livskvalitet med CAT- och MRF-poäng , blodgasanalysvärde i luft, lungfunktion genom global spirometri

1. Utvärdering av central och perifer neuromuskulär trötthet enligt interpolerat twitch-protokoll. Försökspersonerna kommer att sitta upprätt med ryggstöd. Höften och knäet kommer att böjas till 90° och kraften kommer att mätas med en kraftgivare.

   Utvärdering av den isometriska kraften: Maximal Voluntarily Contraction (MVC). Elektromyografisk utvärdering: M-vågor kommer att registreras från vastus lateral. Utvärdering av den elektriskt stimulerade vilokraften (Qtpot) och av den maximala frivilliga aktiveringen (MVA). Den elektriska stimuleringen som används kommer att bestå av enkla fyrkantsvågspulser på 0,1 ms varaktighet, levererade av en konstantströmstimulator (DS7AH, Digitimer). Intensiteten hos den använda stimulansen kommer att definieras enligt följande: strömmen kommer att ökas progressivt från 0 mA till det värde utöver vilket det inte kommer att ske någon ytterligare ökning av amplituden för M-vågen. Stimulansen som används för studien kommer att ställas in på 125 % av den intensitet som krävs för att producera ett maximalt M-vågsvar. Qtpot kommer att mätas 5 sekunder efter MCV-mätningar. MVA kommer att beräknas under den elektriskt stimulerade MVC:en: en enda sammandragning som överlagras på MVC kommer att jämföras med kraften som produceras under Qtpot. Protokollet ger upprepning av 2 mätningar av MVC och Qtpot före och efter den utmattande uppgiften.

2. Mätning av pulsad syremättnad (SatO2), det transkutana paCO2-värdet (tcCO2), BORG trötthet och dyspné.
3. Utvärdering av mitokondriell funktion in vivo genom metoden Near InfraRed Spectroscopy (NIRS) genom att applicera en icke-invasiv sond på vastus lateralis. Testet för muskeloxidativ kapacitet kommer att mäta den relativa koncentrationen av deoxihemoglobin och oxihemoglobin i vävnader. Det totala hemoglobinet (THb = HHb + HbO2) och Hb-skillnaden (Hbdiff = HbO2 - HHb) kommer att erhållas som härledda mått.
4. Bedömning av sternocleidomastoid accessorisk andningsmuskeltrötthet med EMG
5. Utvärderingen av den vaskulära funktionen kommer att utföras med ett Doppler-ultraljud i nivå med den gemensamma lårbensartären, vid basala tillstånd och under tillämpning av tekniken Single Passive Leg Movement (sPLM). sPLM-testet kommer att utföras på den högra gemensamma lårbensartären, och mätningar kommer att göras med ett Doppler-ultraljudssystem (Logiq V4-GE, Milwaukee, WI, USA). sPLM-protokollet kommer att bestå av 60 sekunders baslinjedatainsamling i vila, följt av en 1-sekunds passiv flexionsförlängning av benet. Benet kommer sedan att hållas helt utsträckt under de återstående 60 sekunderna efter rörelsen. För varje försöksperson kommer artärdiametern i vila, blodflödet i vila, de relativa förändringarna att bestämmas (Dpeak) från vila, toppblodflödet och Area Under the Curve (AUC) för femoralblodflödet under utvärderingen samlades in . Toppvärden för blodflöde, relativa förändringar från vila och AUC efter benrörelse kommer att beräknas sekund för sekund