Pulmonell diffusionsförmåga under inkrementell träning vid KOL (DiffLung3)

Inledning och bakgrund Ett mönster som gäller för majoriteten av de drygt 250 miljoner människor som lider av kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) världen över, är en nedåtgående spiral av ansträngningsdyspné till dålig livskvalitet, invaliditet och tidig död. En kritisk mekanism för ansträngningsdyspné hos dessa patienter tros vara minskad alveolär-kapillär reserv, det vill säga en minskad förmåga att rekrytera och tänja ut lungkapillärbädden för att öka diffusionskapaciteten vid en ökning av hjärtminutvolymen, vilket kan bedömas genom att mäta pulmonell diffusionskapacitet (DL,CO,NO) under träning. Denna teknik tillåter upp till 12 upprepade manövrar under en session utan att påverka mätningarna, och den är därför idealisk för att bedöma akuta förändringar i lungdiffusionskapacitet och dess komponenter under olika fysiologiska manövrar. Med denna teknik har utredarna nyligen dokumenterat att alveolär-kapillär rekrytering, bedömd av förändringen i lungdiffuserande kapacitet för kväveoxid (DL,NO) vid en fast arbetsbelastning på 60 % av maximum, är trubbig vid KOL, till synes i en svårighetsberoende sätt (opublicerade observationer). Det är dock okänt om detta redan är uppenbart vid låga arbetsbelastningar och/eller om det kvarstår vid nästan maximala arbetsbelastningar, och det återstår att fastställa i vilken utsträckning detta har en inverkan på lunggasutbytet, konventionellt mätt av alveolär- arteriell syreskillnad.

Syfte Det övergripande syftet är att avgöra om och hur alveolär-kapillär rekrytering under inkrementell träning skiljer sig mellan patienter med mild till måttlig KOL och friska individer.

Studiedesign och rekrytering 12 patienter med mild till måttlig KOL och 12 friska ålders- och könsmatchade kontroller kommer att inkluderas i studien, där DL,CO,NO kommer att mätas i vila och under inkrementella arbetsbelastningar. Besök 0 består av medicinsk hälsointervju och kort undersökning inklusive blodtryck, puls och EKG-mätning för att undersöka inklusions- och exkluderingskriterier. Baslinjemätningar (besök 1) kommer att utföras för att bedöma kondition och hjärt- och lunghälsostatus för de inkluderade patienterna och deltagarna. Baslinjemätningarna inkluderar kardiopulmonell träningstestning, lungfunktionstestning (dynamisk spirometri, helkroppspletysmografi och 10-sekunders diffusionskapacitet för kolmonoxid) och en bedömning av kroppssammansättning. Vid besök 2, vilket är minst två dagar senare, sätts en artärkateter in, varefter DL,CO,NO och arteriella blodgaser mäts i vila och vid 20, 40, 60 och 80 % av maximal arbetsbelastning på en cykelergometer, som fastställts under hjärt- och lungträningstexten på besök 1.

Provstorlek Baserat på opublicerade data där en skillnad i DL,NO (mmol min-1 kPa-1) mellan KOL och kontroll vid 60 % av maximal arbetsbelastning under cykelträning, baserades effektberäkningen på ett tvåsidigt oberoende prov t -test, med en potens på 90 % och en signifikansnivå (alfa) på 0,05. För att upptäcka en skillnad på 15 mmol min-1 kPa-1 i DL,NO mellan grupper vid 60 % av maximal arbetsbelastning, med en styrka på 90 % och en signifikansnivå på 0,05, krävs minst 12 försökspersoner i varje grupp. För att ta hänsyn till potentiella avhopp kommer effekten att tillåtas minska till 80 %, vilket motsvarar totalt 10 försökspersoner i varje grupp.

Statistisk procedur Utredarna kommer att utföra en linjär blandad effektmodell med grupp och tid som faktorer med deltagare som slumpmässig effekt som står för upprepade mätningar. Utredarna kommer sedan att utföra parvisa tester av uppskattade marginella medelvärden från vår mixed effect-modell för att testa mellan gruppskillnader och inom gruppskillnader. Utredarna kommer att utföra Holm-korrigering på grund av flera tester.

Allmän information Denna studie är ny då den undersöker lungkapillärrekrytering vid KOL, vilket anses vara en viktig mekanism för ansträngningsdyspné, som i första hand endast har diskuterats i teoretiska termer i tidigare studier. Denna studie kommer att genomföras i enlighet med den regionala etiska kommittén och Helsingforsdeklarationen. Informerat samtycke kommer att erhållas från alla studiedeltagare före registrering och baslinjetestning.

Betydelse, nyhet och förväntad påverkan De fysiologiska bedömningar som utvärderas i föreliggande studie har potential att användas ger information om orsaken till dyspné hos den enskilde KOL-patienten. Detta är relevant för förståelsen av grundläggande andningsfysiologi och för att utforma framtida studier med interventioner som syftar till att påverka lungkapillärrekryteringen vid KOL.