Rehabilitering och mekanisk ventilation (REHAB-MV)

Korta perioder av mekanisk ventilation (MV) kan försämra diafragmans funktion, vilket kan vara ett problem för äldre vuxna och personer med flera medicinska komorbiditeter. 20 % av de som placeras på MV kräver ett utdraget arbete för att avvänjas tillbaka till självständig andning. Effekterna av MV på den respiratoriska nervfunktionen adresseras ofta inte av typiska kliniska rutiner. Många aspekter av klinisk praxis såsom MV, anestesi, opioider minskar direkt den respiratoriska nervdrivningen och försämrar diafragmamusklernas kontraktila funktion, och dessa nedsättningar kan uppstå snabbt, kvarstå efter extubation och öka risken för postoperativa pulmonella komplikationer. Dessa komplikationer fördröjer utskrivning, medför betydande kostnader och utsätter patienter för risk för ofullständig återhämtning och betydande morbiditet. Därför har alla rehabiliteringsstrategier för att bevara eller förbättra freniska/diafragmamotorfunktionen potential att påskynda tidig postoperativ mobilisering och minska risken för komplikationer.

Inspiratorisk muskelstyrketräning (IST) är en effektiv rehabiliteringsmetod för att stärka diafragmamusklerna. Repetitiv IST förstärker respiratorisk neuromuskulär plasticitet, inducerar diafragmaombyggnad och förbättrar inspiratorisk styrka. Korta perioder av högintensiv inspiratorisk belastning ökar akut den respiratoriska nervdrivningen och potentiellt inspiratorisk motorrekrytering. Dessutom är IST-övningar inte genomförbara i vissa kliniska situationer, varför ett annat alternativ kan vara elektrisk stimulering av diafragma/freniska motorområdet (C3-C6) för att generera liknande förbättringar i inspiratorisk drivning för att bevara andningsfunktionen.

Den centrala hypotesen i detta förslag är att rehabilitering för att öka diafragmaexcitabilitet i förväg av MV kommer att motverka post-MV inspiratorisk dysfunktion. För att testa denna hypotes kommer en upprepade-mått, blindad studie av friska vuxna utan respiratoriska komorbiditeter att rekryteras. Samtyckande deltagare kommer att genomföra en orienteringssession, följt av tre separata, tvåtimmar långa icke-invasiva MV-sessioner, en vecka mellan varje. MV-sessionerna kommer att föregås av: 1) en enda, högintensiv IST-session, och 2) transkutan ryggmärgsstimulering, och 3) placebo-elektrisk stimulering, i slumpmässig ordning. Förändringar i respiratorisk drivning, frivillig och framkallad diafragmastyrka och dyspné kommer att utvärderas. Den centrala hypotesen kommer att testas med följande mål:

Mål 1: Testa hypotesen att icke-invasiv, positiv tryckventilation akut minskar respiratorisk drivning och maximal diafragmaaktivering under en tvåtimmar lång MV-session och kvarstår upp till 24 timmar senare.

Mål 2: Testa hypotesen att enskilda rehabiliteringssessioner (IST, transkutan stimulering) i förväg av MV kommer att bevara framkallad diafragmarekrytering och påskynda tidig återhämtning från MV, jämfört med placebostimulering.